Slide bài giảng vật lí 10 chân trời bài 15: Năng lượng và công

Tóm lược nội dung

BÀI 15 NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG

Câu 1: Năng lượng tồn tại ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta. Việc đưa ra một định nghĩa hoàn thiện về năng lượng đang là một thử thách cho các nhà khoa học. Trong cơ học, năng lượng được hiểu như thế nào trong một số trường hợp cụ thể? Khi được truyền từ vật này sang vật  khác bằng tác dụng lực thì phần năng lượng này được đo như thế nào?

Trả lời rút gọn: 

Năng lượng là khả năng làm thay đổi trạng thái hoặc thực hiện công, khi truyền qua lực tác động, nó biến thành công của lực.

1. Năng lượng

Câu 1: Quan sát Hình 15.1, hãy cho biết tên những dạng năng lượng liên quan mà em đã được học ở môn khoa học tự nhiên.

Trả lời rút gọn:

Các loại năng lượng bạn đã học bao gồm: động, điện, nhiệt, quang, âm thanh, thế năng hấp dẫn, thế năng đàn hồi, hóa học, hạt nhân.

Câu 2: Một thỏi socola (Hình 15.2) có khối lượng 60g chứa 280 cal năng lượng. Hãy tính lượng năng lượng của thỏi socola này theo đơn vị joule.

Trả lời rút gọn: 

Ta có 1 cal= 4,184 J

=> 280 cal= 1171,52 J

2. Định luật bảo toàn năng lượng

Câu 1: Quan sát hình 15.3, hãy cho biết cách thức truyền năng lượng và phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong từng trường hợp.

Trả lời rút gọn: 

a) Ánh sáng mặt trời hội tụ qua thấu kính, làm giấy bốc cháy bằng năng lượng ánh sáng.

b) Nhiệt năng từ bếp gas truyền sang ấm nước và nước trong ấm qua truyền nhiệt.

c) Năng lượng từ tay người truyền qua thanh củi làm nóng củi thông qua truyền năng lượng.

d) Điện năng từ thiết bị sạc truyền tới điện thoại qua truyền năng lượng điện từ.

Câu 2: Hãy chỉ ra quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng trong một số trường hợp như Hình 15.4 và 15.5.

Trả lời rút gọn: 

15.4: Động năng người truyền cho xe qua lực.

15.5a: Người truyền động năng cho người chơi xích đu bằng lực, sau đó xích đu tự rơi xuống dưới do trọng lực.

15.5b: Người truyền động năng cho bình qua lực.

15.5c: Tay người truyền năng lượng cho giấy và bề mặt bằng lực.

Câu 3: Tìm hiểu và giải thích tại sao không thể chế tạo được động cơ hoạt động liên tục mà không cần cung cấp năng lượng cho động cơ.

Trả lời rút gọn:

Không thể chế tạo động cơ hoạt động liên tục mà không cần cung cấp năng lượng, vì luôn có sự mất mát năng lượng trong quá trình hoạt động.

Câu 4: Từ những vật liệu đơn giản như các thanh gỗ thẳng, hòn bi, máng cong, dây không dãn,... Hãy tạo ra các mô hình thí nghiệm minh họa sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng.

Trả lời rút gọn:

Chuẩn bị 2-5 quả cầu thép và nhiều sợi dây mảnh. Buộc quả cầu bằng dây và treo lên khung thép.

Câu 5: Lời kêu gọi tiết kiệm điện (Hình 15.7) có thể hiểu là để bảo toàn năng lượng được hay không?

Trả lời rút gọn:

Lời kêu gọi tiết kiệm điện không nhằm bảo toàn năng lượng, mà để giảm ô nhiễm môi trường và ngăn chặn biến đổi khí hậu, ví dụ như khí methane và carbon dioxide từ các nhà máy thủy điện.

3. Công của một lực không đổi

Câu 1: Quan sát Hình 15.8, thảo luận để phân tích mối quan hệ về hướng của lực tác dụng vào vật và độ dịch chuyển của vật. Từ đó, đưa ra dự đoán về sự thay đổi năng lượng của vật trong quá trình tác dụng lực.

Trả lời rút gọn: 

Lực tác dụng vào vật tạo với hướng chuyển động thành 1 góc . Góc đó càng nhỏ thì công ta truyền cho vật càng lớn.

Câu 2: Trong giai đoạn giữ tạ trên cao, lực của vận động viên không sinh công. Tuy nhiên vận động viên này vẫn bị mỏi cơ, nghĩa là đang bị mất năng lượng. Lượng năng lượng nào được sử dụng trong trường hợp này?

Trả lời rút gọn: 

Để một vật cân bằng và đứng yên, tổng hợp lực tác dụng lên vật đó phải bằng không. Trong trường hợp của chiếc tạ, để giữ tạ ở trên cao, vận động viên phải áp dụng một lực nâng có độ lớn bằng với trọng lực của tạ. Do đó, vận động viên vẫn cảm thấy mỏi cơ do phải tác động lực vào tạ.

Câu 3:

a, Phân tích các lực tác dụng lên hệ người và ván khi trượt từ trên đồi cát (Hình15.11).
b, Phân tích đặc điểm của công do những lực này sinh ra trong quá trình trượt

Trả lời rút gọn: 

a) Lực trên người trượt ván gồm: trọng lực, ma sát, và lực nâng của bề mặt.

b) Công từ lực nâng là 0, công từ ma sát âm, và công từ trọng lực cũng âm.

Câu 4: Em hãy kể tên các dạng năng lượng trong hoạt động hằng ngày được thể hiện như Hình 15P.1

Trả lời rút gọn: 

Quang năng, nhiệt năng, động năng, nhiệt năng, năng lượng gió,...vv

 

Câu 5: Hãy chỉ ra sự chuyển hóa năng lượng trong các quá trình được cho trong hình 15P.2.

Trả lời rút gọn: 

Con người ăn quả táo, chuyển đổi năng lượng hóa học thành động năng.

Xăng khi đốt cháy trong ô tô tạo ra nhiệt năng, động cơ ô tô chuyển đổi nhiệt năng này thành động năng.

Năng lượng mặt trời được hấp thụ qua lá cây và chuyển đổi thành năng lượng dự trữ.

Điện năng được chuyển đổi thành nhiệt năng trong lò vi sóng.

Câu 6: Một người sơn tường đứng trên một cái thang (Hình15P.3). Bất ngờ người thợ sơn làm con lăn rơi thẳng đứng xuống àn. Biết khoảng cách từ nơi con lăn bắt đầu rơi trên sàn là 2m và con lăn có khối lượng là 200g. Tìm công của trọng lực tác dụng lên con lăn trong suốt qua trình rơi.  

Trả lời rút gọn:

Trọng lực tác dụng vào con lăn là P= m.g= 0,2.10=2 (N)

Công của trọng lực tác dụng vào con lăn là A= F.S.cos = P.S.cos 0^o=2.2.1=4 (J)