Hocbai.edu.vn mời bạn nghiên cứu về khối kiến thức trọng tâm cũng như phần giải bài tập SGK Vật lý lớp 9, bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng. Chúng tôi tin rằng, bằng việc lồng ghép cả phần kiến thức cùng phần hướng dẫn giải các bài tập SGK, bài viết sẽ giúp bạn tiếp cận các vấn đề liên quan đến bài Định luật bảo toàn năng lượng một cách nhanh gọn và chính xác hơn.
Nội dung các lý thuyết trọng tâm và hướng dẫn giải bài tập SGK vật lý 9 bài 60 về Định luật bảo toàn năng lượng được Hocbai.edu.vn hệ thống lại như sau:
A-KIẾN THỨC TRỌNG TÂM BÀI HỌC
1.Định luật:
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.
2.Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến định luật.
Ví dụ 1. Hòn bi thép lăn từ máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ đang nằm yên. Sau va chạm miếng gỗ chuyển động. Như vậy, động năng của hòn bi đã truyền cho miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động.
Ví dụ 2. Thả một miếng đồng được nung nóng vào cốc nước lạnh. Miếng đồng đã truyền nhiệt năng cho nước làm nước nóng lên.
Ví dụ 3. Thế năng có thể chuyển hoá thành động năng khi quả bóng rơi xuống, nhưng cơ năng của nó được bảo toàn (nếu ma sát là rất nhỏ).
Ví dụ 4. Cọ xát miếng đồng lên mặt bàn, miếng đồng và mặt bàn nóng lên, trong trường hợp này thì cơ năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng của miếng đồng và mặt bàn.
3.Ghi nhớ
* Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác.
B-HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SGK
Câu 1. Hướng dẫn trả lời:
-Từ A đến C: Thế năng biến đổi thành động năng.
-Từ C đến B: Động năng biến đổi thành thế năng.
Câu 2. Hướng dẫn trả lời:
Thế năng của viên bi ở A lớn hơn thế năng của viên bi ở B.
Câu 3. Hướng dẫn trả lời:
Viên bi không thể có nhiều năng lượng hơn thế năng mà ta đã cung cấp cho nó lúc ban đầu. Ngoài cơ năng còn có nhiệt năng xuất hiện do ma sát.
Câu 4. Hướng dẫn trả lời:
-Trong máy phát điện: Cơ năng biến đổi thành điện năng.
-Trong động cơ điện: Điện năng biến đổi thành cơ năng.
Câu 5. Hướng dẫn trả lời:
Thế năng ban đầu của quả nặng A lớn hơn thế năng mà quả nặng B thu được. Khi quả nặng A rơi xuống, chỉ có một phần thế năng biến thành điện năng, còn một phần biến thành động năng của chính quả nặng. Khi dòng điện làm cho động cơ điện quay, kéo quả nặng B lên thì chỉ có một phần điện năng biến thành cơ năng, còn một phần thành nhiệt năng làm nóng dây dẫn. Do những hao phí trên nên thế năng mà quả nặng B thu được nhỏ hơn thế năng ban đầu của quả nặng A.
Câu 6. Hướng dẫn trả lời:
Động cơ vĩnh cửu không thể hoạt động được vì trái với định luật bảo toàn năng lượng. Động cơ hoạt động được là có cơ năng. Cơ năng này không thê tự sinh ra. Muôn có cơ năng này băt buộc phải cung cấp cho máy một năng lượng ban đầu (dùng năng lượng của nưó’c hay đốt thay củi, dầu…).
Câu 7. Hướng dẫn trả lời:
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.
C-HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ NHÀ SGK
Câu 1: Trong quá trình quả bóng rơi xuống và nảy lên, độ cao giảm dần do
A..Cơ năng của quả bóng chuyển hóa thành nhiệt năng.
B..Lực hút của Trái Đất tác dụng lên quả bóng.
C..Chỉ có sự chuyển hóa động.năng thành thế năng và ngược lại.
D..Động năng bị mất dần đi.
Trả lời: Chọn A
Câu 2: Chọn câu phát biểu đúng nhất
A..Khi chuyển hóa thành bất kì dạng nào, năng lượng cũng đều được bảo toàn.
B..Muốn thu được một dạng năng lượng này thì phải tiêu hao một dạng năng lượng khác.
c..Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều kèm theo sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
D..Cả A, B, C đều đúng.
Trả lời: Chọn D
Câu 3: Trong các quá trình sau đây quá trình biến đổi năng lượng nào là không đúng?
A.Trong nhà máy thuỷ điện cơ năng biến đổi thành điện năng.
B.Trong máy hơi nước cơ năng biến đổi thành nhiệt năng,
c.Trong máy bơm điện điện năng biến thành cơ năng.
D.Trong nồi cơm điện điện năng biến thành nhiệt năng.
Trả lời: Chọn B
Câu 4: Một ô tô đang chạy thì tắt máy đột ngột, xe chạy thêm một đoạn nữa rồi dừng hẳn. Định luật bảo toàn năng lượng trong trường họp này có đúng không ?
A.Đúng, vì thế năng của xe luôn không đổi.
B.Đúng, vì động năng của xe đã chuyển hóa thành dạng năng lượng khác do ma sát.
c.Không đúng, vì động năng của xe giảm dần.
D.Không đúng, vì khi tắt máy động năng của xe đã chuyển hóa thành thế năng.
Trả lời: Chọn B
Câu 5: Bếp đun cải tiến lợi hơn bếp kiềng 3 chân vì lý do nào sau đây:
A.Bếp đun được các loại nồi to hơn.
B.Bếp đun có công suất lớn hơn nên mau sôi.
c.Bếp đun này không có khói.
D.Bếp đun giữ được nhiệt, ít mất mát ra ngoài nên tiết kiệm hơn.
Trả lời: Chọn D
Bếp đun cải tiến sở dĩ có lợi vì nó tập trung nhiệt vào nồi, giữ đươc nhiệt, mất mát nhiệt ít.
Câu 6: Một vật trượt có ma sát trên mặt phẳng nghiêng có những dạng năng lượng nào?
A.Nhiệt năng, động năng và thế năng.
B.Chỉ có động năng và thế năng,
C.Chỉ có nhiệt năng và động năng.
D.Chỉ có động năng.
Trả lời: Chọn A
Câu 7: Một vật được thả từ điểm A trên phần bên trái của mặt cong, vật trượt tới điểm cao nhất trên phần bên phải (gọi là điểm B). Biết rằng 10% cơ năng ban đầu của vật chuyển hoá thành nhiệt năng trong quá trình vật trượt từ A đến B. Tỉ lệ phần trăm giữa thế năng của vật tại B và thế năng của vật tại A là bao nhiêu?
A..100%.
B..20%.
C..10%.
D..90%.
Trả lời: Chọn D
Câu 8: Một búa máy nặng 20 kg rơi từ độ cao l,5m xuống đóng vào một chiếc cọc. Tìm nhiệt lượng mà búa đã truyền cho các vật.
A..Q = 200 J
B..Q -215 J
C..Q=150 J
D..Q = 300 J
Trả lời: Chọn D.
Giải: Đã cho: Búa máy: m = 20 kg; h = l,5m
Công mà búa máy rơi và đóng vào cọc:
A = p. h = 10 m. h => A = 10.20.1,5 = 300 (J)
Công này chính bằng lượng cơ năng đã chuyển hoá thành nhiệt.
Câu 9: Ánh sáng mặt trời cung cấp một công suất 0,8KW cho mỗi mét vuông đất. Hiệu suất của pin mặt trời là 10%. Diện tích các mái nhà trong trường em là 2000m2 giả sử các mái nhà này đều là các tấm pin mặt trời thì sẽ cung cấp một công suất điện bao nhiêu cho trường em.
A..200 kw.
B..180 kW.
C..160 kw.
D..140 kw
Trả lời: Chọn C.
Giải: Đã cho: P1 = 0,8kW; H = 10%; S = 2000m2
Pđ = ?,
Công suất ánh sáng cung cấp: PS = 0,8kW. 2000 = 1600kW
Công suất điện do ánh sáng biến thành: Pđ = PS. H = 10%. 1600 = 160kW
Câu 10: Trong nhà máy thủy điện có một tuabin. Khi tuabin này quay làm cho 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 lên. Phải chăng tuabin này là một động cơ vĩnh cửu? Vì sao?
Trả lời: Không phải, muốn cho tuabin chạy, phải cung cấp cho nó năng lượng ban đầu, đó là năng lượng của nước từ trên cao chảy xuống. Ta không phải bơm nước lên, nhưng chính Mặt Trời đã cung cấp nhiệt năng làm cho nước bốc hơi bay lên cao thành mây rồi thành mưa rơi xuống hồ chứa nước ở trên cao.
Câu 11: 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 tượng gì xảy ra kèm theo?
Trả lời: Nhiệt năng: Đầu cọc bị đập mạnh nóng lên.
Câu 12: Một quả bóng cao su được ném từ độ cao h xuống nền đất cứng và bị nảy lên. Sau mồi lần 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.
Trả lời: 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 13: Hình 60.1 vẽ sơ đồ thiết kế một động cơ vĩnh cửu chạy bằng lực đẩy Ác-si-mét. 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.
Trả lời: Không hoạt động được. Chỗ sai là 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.
