Trang chủ > Lớp 9 > Giải VBT Vật Lí 9 > Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng - Vở BT Vật lí lớp 9

Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng - Vở BT Vật lí lớp 9

Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng

A - ÔN TẬP

I - Sự chuyển hóa năng lượng trong các hiện tượng cơ, điện, nhiệt

1. Sự hao hụt cơ năng. Biến đổi thế năng thành động năng và ngược lại.

a. Thí nghiệm

C1

Từ A đến C: Hòn bi có động năng của hòn bi tăng dần; thế năng giảm dần.

Từ C đến B: Hòn bi có thế năng tăng dần; động năng giảm dần.

C2: Viên bi có Thế năng ở A lớn hơn ở B.

C3:

Năng lượng của viên bi không thể lớn hơn thế năng mà ban đầu nó đã được cung cấp.

Nhiệt năng là dạng năng lượng mới xuất hiện do ma sát.

b. Kết luận 1. Trong các hiện tượng tự nhiên, thế năng và động năng thường có sự biến đổi cho nhau, cơ năng luôn luôn giảm. Nhiệt năng được tạo ra từ phần cơ năng hao hụt đi chuyển hóa thành.

2. Sự hao hụt cơ năng. Biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại.

C4: Năng lượng đã biến đổi từ cơ năng thành điện năng trong máy phát điện.

Năng lượng đã biến đổi từ dạng điện năng thành cơ năng trong động cơ điện.

C5:

Quả nặng A được cung cấp thế năng ban đầu lớn hơn thế năng mà quả nặng B thu được.

b. Kết luận 2. Phần lớn điện năng chuyển hoá thành cơ năng trong động cơ điện.

Phần lớn cơ năng chuyển hoá thành điện năng trong máy phát điện.

Phần năng lượng ban đầu cung cấp cho máy bao giờ cũng lớn hơn phần năng lượng hữu ích thu được cuối cùng. Phần năng lượng hao hụt đi đã biến thành dạng năng lượng khác.

II - Định luật bảo toàn năng lượng

Năng lượng không tự sinh ra hoặc mất đi mà chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

III - Vận dụng

C6: Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu vì như vậy là trái với định luật bảo toàn năng lượng. Cơ năng giúp động cơ hoạt động được nhưng nó không thể tự sinh ra. Muốn có cơ năng ta cần phải cung cấp cho máy một năng lượng ban đầu (dùng năng lượng của nước hay đốt than, củi... )

C7:

Củi đun được tiết kiệm hơn khi dùng loại bếp đun củi cải tiến thay vì dùng kiềng ba chân. Bởi theo định luật bảo toàn năng lượng, nhiệt năng tạo ra từ đốt củi cung cấp một phần vào nồi làm nóng nước, một phần thì truyền cho môi trường xung quanh. Bếp cải tiến có vách cách nhiệt, giữ cho nhiệt năng ít bị truyền ra ngoài, tận dụng được nhiệt năng để đun hai nồi nước.

B – LÀM BÀI TẬP

I - Bài tập sách bài tập

Câu 60.1 trang 168 Vở BT Vật Lí 9: Tuabin trong nhà máy thủy điện không phải là một động cơ vĩnh cửu. Bởi vì ta phải cung cấp cho nó năng lượng ban đầu để tuabin chạy, đó là năng lượng của nước từ trên cao chảy xuống. Ta không phải bơm nước lên, nhưng Mặt Trời đã cung cấp nhiệt năng làm cho nước bốc hơi bay lên cao thành mây rồi tạo ra mưa rơi xuống hồ chứa nước ở trên cao. Khi hồ cạn nước thì tuabin cũng không thể hoạt động được nữa.

Câu 60.2 trang 168 Vở BT Vật Lí 9:

Dự đoán về dạng năng lượng xuất hiện:

- Nhiệt năng: Đầu cọc bị đập và mạnh nóng lên.

- Cơ năng: Cọc chuyển động ngập sâu vào đất.

Câu 60.3 trang 168 Vở BT Vật Lí 9:

- Hiện tượng xảy ra phù hợp với định luật bảo toàn năng lượng.

- Giải thích: Khi quả bóng đập vào đất, một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng, một phần truyền cho không khí làm cho các phần tử không khí chuyên động.

Câu 60.4 trang 168 Vở BT Vật Lí 9:

Thiết bị ở hình 60.1 sbt không hoạt động được vì nó không đúng với định luật bảo toàn năng lượng.

Không phải chỉ có lực đẩy Ác-si- mét đẩy các quả nặng lên. Khi một quả nặng từ dưới đi lên, trước lúc đi vào thùng nước, bị nước từ trên đẩy xuống. Lực đẩy này tỉ lệ với chiều cao cột nước trong thùng, lớn hơn lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các quả nặng.

II - Bài tập nâng cao

Câu 60a trang 169 Vở BT Vật Lí 9: Khi nấu cơm, nhiệt năng của bếp tạo ra làm nóng toàn bộ căn bếp. Nhưng nhiệt độ của bếp trở lại nhiệt độ ban đầu sau khi tắt bếp đi một lúc. Có phải nhiệt năng đã biến mất trái với định luật bảo toàn năng lượng? Tại sao?

Đáp án:

Việc nhiệt năng biến mất phù hợp với định luật bảo toàn năng lượng. Vì nhiệt năng đã được truyền ra ngoài môi trường sẽ làm cho các phần tử không khí chuyển động.

Câu 60b trang 169 Vở BT Vật Lí 9: Động cơ nhiệt, động cơ điện có hiệu suất luôn nhỏ hơn 1. Tại sao lại như vậy?

Đáp án:

Bởi vì luôn có sự tỏa nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh nên hiệu suất của động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn 1.