Giải Lí 8: Bài 27. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt

Bài 27. Sự BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG Cơ VÀ NHIỆT
KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Cơ năng, nhiệt năng là một dạng năng lượng nó thề’ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
TRẢ LỜI CÂU HỎI
I. Sự TRUYỀN Cơ NĂNG, NHIỆT NĂNG TỪ VẬT NÀY SANG VẬT KHÁC
Cl. Hãy mô tả sự truyền cơ năng, nhiệt năng trong các hiện tượng sau đây và tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của các câu ỏ' cột bên phải của hình vẽ:
114
Hiện tượng
Sự truyền năng lượng
Hòn bi truyền
	(1)	cho
miếng gỗ.
Hòn bi thép lăn từ máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động.
ì	r
í "T
k ' . ~tí~ịy
Thả một miếng nhôm đã được nung nóng vào một cốc nước lạnh.
Miếng nhôm truyền
	(2)	cho cốc
nước.
Viên đạn từ nòng
Viên đạn truyền
súng bay ra, rơi
	(3)	và
xuống biển, nguội
	(4)	 cho nước
đi và chìm dần.
biển.
Trả lời
Hòn bi truyền cơ năng cho miếng gỗ.
Miếng nhôm truyền nhiệt năng cho cốc nước.
Viên đạn truyền cơ năng và nliiệt năng cho nước biển.
II. Sự CHUYỂN HÓA GIỮA CÁC DẠNG CỦA cơ NĂNG, GIỮA Cơ NĂNG VÀ NHIỆT NĂNG
C2. Hãy mô tả sự chuyến hóa năng lượng trong các hiện tượng sau đây và tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của các câu ỏ' cột bên phải của hình dưới đây:
Hiện tượng
Sự chuyển hóa năng lượng
/ ì \
✓ 1
tí'	ht
C	Á-.	A
B
Khi bỏ tay giữ con lắc, con lắc chuyển động nhanh dần từ A đến B, chậm dần từ B đến c, rồi lại chuyến động nhanh dần tư c đến
B, chậm dần từ B đến A. v.v...
Khi con lắc chuyển động từ A đến B ....(5).... đã chuyển hóa dần thành ....(6).... Khi con lắc chuyến động từ B đến c ....(7).... đã chuyển hóa dần thành ....(8)....
Dùng tay cọ xát miếng đồng lên mặt bàn, miếng đồng nóng lên.
....(9).... của tay đã chuyển hóa thành ....(10).... của miếng kim loại
1
1
assSHWOB
Đun nóng ống nghiệm. Không khí và hơi nước trong ống nghiệm nóng lên, giãn nở, đẩy nút bật lên và lạnh đi.
....(11).... của không khí và hơi nước đã chuyến hóa thành ....(12).... của nút.
Trả lời
Khi con lắc chuyến động từ A đến B thế năng đã chuyển hóa dần thành động năng. Khi con lắc chuyển động từ B đến c động năng đã chuyển hóa dần thành t.liế năng.
Cơ năng của tay đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng kim loại.
Nhiệt năng của không khí và hơi nước đã chuyển hóa thành cơ năng của nút.
Sự BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CỠ VÀ NHIỆT
C3. “Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác”. Đó chính là nội dung của định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, một trong những định luật tống quát nhất của tự nhiên.
Hãy tìm ví dụ về sự biếu hiện của định luật trên trong các hiện tượng cơ và nhiệt.
Trả lời
Thả viên bi từ trên cao xuống nền gạch. Khi rơi xuống, thế năng chuyển hóa dần thành động năng. Khi rơi đến sàn nhà, một phần cơ năng đã chuyến hóa thành nhiệt năng làm sàn nhà và viên bi nóng lên.
VẬN DỤNG
C4. Hãy tìm thêm ví dụ, ngoài những ví dụ đã có trong bài về sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác; sự chuyến hóa giữa các dạng cơ năng cũng như giữa nhiệt năng và cơ năng.
Trả lời
Dùng búa đập nhiều lần vào thanh đồng làm thanh đồng nóng lên: Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
Ném một vật lên cao: Động năng chuyến hóa thành thế năng.
C5. Tại sao trong hiện tượng hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va
chạm chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại. Cơ năng của chúng ta đã biến đi đâu?
Trả lời
Hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chúng chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại là vì một phần cơ năng của chúng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng hòn bi, thanh gỗ, máng trượt và không khí xung quanh, năng lượng của chúng giảm dần.
C6. Tại sao trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc chỉ dao động trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng? Co' năng của con lắc đã chuyến hóa thành dạng năng lượng nào?
Trả lời
Trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc chỉ dao động trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ỏ' vị trí cân bằng là vì một phần co' năng của chúng đã chuyến hóa thành nhiệt năng làm nóng con lắc và không khí xung quanh.
B
c. GIẢI BÀI TẬP
Bl. Hai hòn bi thép A và B giống hệt nhau được treo vào hai sợi dây có chiều dài như nhau.
Khi kéo bi A lên rồi cho rơi xuống va chạm vào bi B, người ta thấy bi B bị bắn lên ngang với độ cao của bi A trước khi thả (hình bên). Hỏi khi đó bi A sẽ ở trạng thái nào?
Đứng yên ỏ' vị trí ban đầu của B.
Chuyển động theo B nhưng không lên tới được độ cao của B. c. Bật trỏ' lại vị trí ban đầu.
D. Nóng lên.
Trả lời
Chọn câu A: Đứng yên ỏ' vị trí ban đầu của B.
B2*. Thí nghiệm của Jun trình bày trong phần “Có thế em chưa biết” của bài 27 (SGK) cho thấy, công mà các quả nặng thực hiện làm quay các tấm kim loại đặt trong nước đế làm nóng lên đúng bằng nhiệt lượng mà nước nhận được. Thí nghiệm này chứng tỏ điều gì?
Trong các câu trả lời sau, câu nào đúng?
Năng lượng được bảo toàn.
Nhiệt là một dạng của năng lượng.
c. Cơ năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng.
D. Nhiệt năng có thế’ chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng.
Trả lời
Chọn câu D: Nhiệt năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng.
B3. Kéo một sợi dầy cuốn quanh một ống nhôm đựng nước bịt kín nút, người ta thấy nước trong ống nóng lên rồi sôi, hơi nước đẩy nút bật ra cùng với một lớp khói trắng do các hạt nước rất nhỏ tạo thành. Hỏi trong thí nghiệm trên đã có những sự chuyến hóa và truyền năng lượng nào xảy ra khi:
Kéo đi kéo lại sợi dây.
Nước nóng lên.
Hơi nước làm bật nút ra.
Hơi nước ngưng tụ thành các giọt nước nhỏ.
Trả lời
Cơ năng chuyến hóa thành nhiệt năng.
Truyền nhiệt năng từ ống nhôm vào nước.
Nhiệt năng chuyển hóa thành cơ năng.
Truyền nhiệt năng từ hơi nước ra môi trường bên ngoài.
B4. Tại sao khi cưa thép, người ta phải cho một dòng nước nhỏ chảy liên tục vào chỗ cưa? ơ đây đã có sự chuyến hóa và truyền năng lượng nào xảy ra?
Trả lời
Khi cưa, cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng làm cho lưỡi cưa và miếng thép nóng lên. Người ta cho nước chảy vào chỗ cưa đế làm nguội lưỡi cưa và miếng thép.
B5, Tại sao gạo lấy từ cối giã hay cối xay ra đều nóng?
Trả lời
Khi giã hoặc xay gạo, người ta đã thực hiện công lên gạo, do đó gạo nóng lên.
B6. Cơ năng có thế biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng (ví dụ trong thí nghiệm của Jun), còn nhiệt năng lại không thế biến đổi hoàn toàn thành cơ năng (ví dụ trong động cơ nhiệt). Điều này có chứng tỏ là năng lượng không được bảo toàn không? Tại sao?
Trả lời
Không. Một phần nhiệt năng của nhiên liệu bị đốt cháy được truyền ra môi trường chung quanh. Tổng nhiệt năng truyền ra môi trường và nhiệt năng chuyến hóa thành cơ năng sẽ bằng năng lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra, nghĩa là năng lượng vẫn bảo toàn.