BÀI 23 NĂNG LƯỢNG. CÔNG CƠ HỌC

Khởi động: Trong các động tác nâng tạ từ vị trí (1) sang vị trí (2), từ vị trí (2) sang vị trí (3), từ vị trí (3) sang vị trí (4) ở hình trên:

- Có những quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng nào?

- Động tác nào có thực hiện công, không thực hiện công?

Đáp án chuẩn:

- Truyền năng lượng từ năng lượng hóa học và có sự chuyển hóa năng lượng từ hóa năng thành động năng 

- Hình 2 và hình 3 là thực hiện công, hình 1 và hình 2 không thực hiện công.

I. Năng lượng

Câu 1: Khi đun nước bằng ấm điện thì có những quá trình truyền và chuyển hoá năng lượng nào xảy ra?

Đáp án chuẩn:

Điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng làm nóng và đun sôi nước.

Câu 2: Khi xoa hai bàn tay vào nhau cho nóng thì có những quá trình truyền và chuyển hoá năng lượng nào xảy ra?

Đáp án chuẩn:

Hóa năng từ thức ăn do cơ thể nạp vào truyền sang tay, cơ năng của tay thành nhiệt năng làm ấm tay.

Câu 3: Một quả bóng cao su được ném từ độ cao h xuống đát cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên thì độ cao giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao? Hãy dự đoán xem còn có hiện tượng gì nữa sẽ xảy ra với quả bóng ngoài hiện tượng bị nảy lên và rơi xuống.

Đáp án chuẩn:

Điều đó không trái với định luật bảo toàn năng lượng vì: một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí làm cho các phần tử không khí chuyển động.

Câu 4: Có sự truyền và chuyển hoá năng lượng nào trong qúa trình bắn pháo hoa?

Đáp án chuẩn:

Hoá năng chuyển hoá năng lương từ hóa năng thành quang năng, nhiệt năng và năng lượng âm thanh.

Câu 5: Hãy thảo luận nhóm để tìm thêm ví dụ minh họa cho các quá trình chuyển hóa năng lượng sau đây:

a) Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

b) Nhiệt năng chuyển hóa thành điện năng.

c) Quang năng chuyển hóa thành điện năng.

d) Quang năng chuyển hóa thành hóa năng.

Đáp án chuẩn:

a) Nồi cơm điện dùng để nấu cơm

b) Nhà máy nhiệt điện

c) Tấm pin mặt trời

d) Quá trình quang hợp ở cây

II. Công cơ học

1. Thực hiện công

Câu 1: Hãy trao đổi với bạn bè để chứng minh rằng trong các ví dụ mô tả ở Hình 23.3 có sự truyền năng lượng bằng cách thực hiện công.

Đáp án chuẩn:

Hình 23.3a: Lực do động cơ điện tác dụng làm cho vật nặng chuyển động từ dưới đất lên trên cao tức là vật nặng đã thay đổi trạng thái chuyển động. 

Hình 23.3b: pittông chuyển động từ trên xuống dưới.. Do đó hỗn hợp xăng và không khí trong xilanh đã truyền năng lượng cho pittông bằng cách thực hiện công.

Câu 2: Giải nhanh câu hỏi ở phần khỏi động: 

Đáp án chuẩn:

- Truyền năng lượng từ năng lượng hóa học và có sự chuyển hóa năng lượng từ hóa năng thành động năng 

- Hình 2 và hình 3 là thực hiện công, hình 1 và hình 2 không thực hiện công.

Câu 3: Khi cho một miếng đồng tiếp xúc với ngọn lửa thì ngọn lửa truyền năng lượng cho miếng đồng làm nó nóng lên. Quá trình truyền năng lượng này có phải là thực hiện công hay không? Tại sao?

Đáp án chuẩn:

Không phải là thực hiện công. Vì ngọn lửa không tác dụng lực lên miếng đồng mà chỉ tiếp xúc với miếng đồng và không làm miếng đồng thay đổi trạng thái chuyển động.

2. Công thức tính công

3. Bài tập ví dụ

Câu 1: Trường hợp nào sau đây trọng lực tác dụng lên ô tô thực hiện công phát động, công cản và không thực hiện công?

a. Ô tô đang xuống dốc.

b. Ô tô đang lên dốc.

c. Ô tô chạy trên đường nằm ngang

Đáp án chuẩn:

a. công phát động

b. công cản

c. không sinh công

Câu 2: Một người kéo một thùng hàng khối lượng 80kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp với phương nằm ngang góc  30 . Biết lực tác dụng lên dây là 150N. Tính công của lực đó khi hòm trượt đi được 29m.

Đáp án chuẩn:

3 763 J

Phần em có thể

Câu 1: 

- Chế tạo được mô hình đơn giản minh họa định luật bảo toàn năng lượng.

- Giải thích được nếu một vật chuyển động lên dốc, xuống dốc hoặc trên mặt phẳng ngang thì công của trọng lực đóng vai trò gì.

Đáp án chuẩn:

Ví dụ: năng lượng của nhiên liệu xăng bị đốt cháy sẽ chuyển hóa thành năng lượng của động cơ giúp cho ô tô chuyển động được

b. Khi một vật chuyển động lên dốc:  công cản. 

Khi một vật chuyển động xuống dốc: công phát động

Khi một vật chuyển động trên mặt phẳng ngang, trọng lực không thực hiện công.