A. HỌC THEO SGK
I. SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ, NHIỆT, ĐIỆN
1. Biến đổi thế năng thành động năng và ngược lại. Hao hụt cơ năng
a) Thí nghiệm
C1.
Từ A đến C: Thế năng của hòn bi giảm dần; động năng tăng dần.
Từ C đến B: Động năng giảm dần; thế năng tăng dần.
C2. Thế năng của viên bi ở A lớn hơn thế năng của viên bi ở B.
C3.
Năng lượng củ viên bi không thể lớn hơn thế năng mà ta đã cung cấp cho nó lúc ban đầu.
Dạng năng lượng mới xuất hiện là: nhiệt năng xuất hiện do ma sát.
b) Kết luận 1. Trong các hiện tượng tự nhiên, thường có sự biến đổi giữa thế năng và động năng, cơ năng luôn luôn giảm. Phần cơ năng hao hụt đi đã chuyển hoá thành nhiệt năng.
2) Biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. Hao hụt cơ năng
C4. Trong máy phát điện, năng lượng đã biến đổi từ cơ năng thành điện năng.
Trong động cơ điện, năng lượng đã biến đổi từ dạng điện năng thành cơ năng.
C5.
Thế năng ban đầu cung cấp cho quả nặng A lớn hơn thế năng mà quả nặng B thu được.
b) Kết luận 2. Trong động cơ điện, phần lớn điện năng chuyển hoá thành cơ năng.
Trong máy phát điện, phần lớn cơ năng chuyển hoá thành điện năng.
Phần năng lượng hữu ích thu được cuối cùng bao giờ cũng nhỏ hơn phần năng lượng ban đầu cung cấp cho máy. 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 tự 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 trái với định luật bảo toàn năng lượng. Động cơ hoạt động được là có cơ năng. Cơ năng này không thể tự sinh ra. Muốn có cơ năng này bắt buộc phải cung cấp cho máy một năng lượng ban đầu (dùng năng lượng của nước hay đốt than, củi...)
C7.
Dùng loại bếp đun củi cải tiến tiết kiệm được củi đun hơn là dùng kiềng ba chân vì: Nhiệt năng do củi đốt cung cấp một phần vào nồi làm nóng nước, phần còn lại truyền cho môi trường xung quanh theo định luật bảo toàn năng lượng. 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. Bài tập & Lời giải
1. Bài tập trong SBT
60.1. Trong nhà máy thuỷ điện có một tuabin. Khi tuabin này quay làm cho rôto của máy phát điện quay theo, cung cấp cho ta năng lượng điện Tuabin này quay liên tục nhờ nước ở hồ chứa mà ta không mất công bơm lẻn. Phải chăng tuabin này là một động cơ vĩnh cửu? Vì sao?
60.2. Một cái búa máy rơi từ độ cao h xuống, đập vào đầu một cái cọc sắt ở dưới đất. Dựa vào định luật bảo toàn năng lượng, hãy dự đoán xem búa đập vào cọc sẽ có những dạng năng lượng nào xuất hiện và có hiện tương gì xảy ra kèm theo ?
60.3. Một quả bóng cao su đuợc ném từ độ cao h xuống nền đất cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lân nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng 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 xảy ra với quả bóng ngoài hiện tượng bị nảy lên và rơi xuống.
60.4. Hình 60.1 vẽ sơ đồ thiết kế một động cơ vĩnh cửu chạy bằng lực đẩy Ác-si-mét. Tác giả bản thiết kế lập luận như sau. Số quả nặng ở hai bên dây treo bằng nhau. Một số quả ở bên phải được nhúng trong một thùng nước. Lực đẩy Ác-si-mét luôn luôn tồn tại đẩy những quả đó lên cao làm cho toàn bộ hệ thống chuyển động mà không cần cung cấp năng lượng cho thiết bị. Thiết bị trên có thể hoạt động như tác giả của nó dự đoán không? Tại sao? Hãy chỉ ra chỗ sai trong lập luận của tác giả bản thiết kế
Xem lời giải
2. Bài tập bổ sung
60.a. Khi ta nấu cơm ,nhiệt năng của bếp tảo ra làm nóng cả gian bếp. Sau khi tắt bếp một lúc nhiệt độ của bếp trở lại nhiệt độ ban đầu. Phải chăng nhiệt năng đã biến mất trái với định luật bảo toàn năng lượng ? Vì sao?
60.b. Ta đã biết động cơ nhiệt, động cơ điện có hiệu suất luôn nhỏ hơn 1. Giải thích vì sao ?