Giải vở bài tập Vật Lí 9 Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng
Giải vở bài tập Vật Lí lớp 9 Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng
Nhằm mục đích giúp học sinh dễ dàng làm bài tập về nhà trong Vở bài tập Vật Lí lớp 9, chúng tôi biên soạn giải vở bài tập Vật Lí lớp 9 Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng hay nhất, ngắn gọn bám sát nội dung sách Vở bài tập Vật Lí 9.
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 - Giải bài tập
1. Bài tập trong SBT
Câu 60.1 trang 168 Vở bài tập Vật Lí 9: Tuabin này trong nhà máy thủy điện không phải là một động cơ vĩnh cửu. Vì:
+ 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.
+ Nếu hồ cạn nước thì tuabin cũng ngừng hoạt động.
Câu 60.2 trang 168 Vở bài tập Vật Lí 9:
Dự đoán: dạng năng lượng xuất hiện:
Nhiệt năng: Đầu cọc bị đập mạnh nóng lên.
Cơ năng: Cọc chuyển động ngập sâu vào đất.
Câu 60.3 trang 168 Vở bài tập Vật Lí 9:
Hiện tượng xảy ra không trái với định luật bảo toàn năng lượng.
Giải thích: 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 chuyên động.
Câu 60.4 trang 168 Vở bài tập Vật Lí 9:
Thiết bị ở hình 60.1 SBT không hoạt động được vì trái với định luật bảo toàn năng lượng.
Chổ sai trong lập luận: 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.
2. Bài tập tương tự
Câu 60a trang 169 Vở bài tập Vật Lí 9: 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?
Lời giải:
Nhiệt năng đã biến mất không trái với định luật bảo toàn năng lượng. Vì nhiệt năng đã được truyền ra ngoài môi trường và truyền cho các phần tử không khí chuyển động
Câu 60b trang 169 Vở bài tập Vật Lí 9: Ta đã biết động cơ nhiệt, động cơ điện có hiệu suất luôn nhỏ hơn 1. Giải thích vì sao ?
Lời giải:
Hiệu suất của động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn 1 là do luôn có sự tỏa nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh.
