Vật Lí 8 Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 8 Bài 27
Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Ví dụ:
– Viên bi A lăn với vận tốc v1 đến va chạm vào viên bi B đang đứng yên. Ngay sau va chạm, bi A tiếp tục chuyển động tới phía trước với vận tốc v’1 > v1 còn viên bi B đạt vận tốc v’2. Một phần cơ năng của viên bi A đã truyền cho viên bi B.
– Thả một miếng đồng đã được nung nóng đến nhiệt độ 800°C vào một cốc nước đang có nhiệt độ 24°C. Nhiệt lượng sẽ truyền từ miếng đồng sang cốc nước. Kết quả là nhiệt độ của miếng đồng giảm còn nhiệt độ của nước tăng. Khi nhiệt độ của đồng và nước đã cân bằng, sự truyền nhiệt kết thúc.
Sự chuyển hóa giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng
– Các dạng của cơ năng (động năng và thế năng) có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
– Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Ví dụ 1:
Hình ảnh một người đang nhảy qua xà
+ Khi cơ thể chuyển động từ dưới lên đến điểm cao nhất (trên xà), vận tốc giảm, độ cao tăng ⇒ động năng đã chuyển hóa thành thế năng.
+ Khi cơ thể chuyển động từ điểm cao nhất xuống đất, độ cao giảm và vận tốc tăng ⇒ thế năng chuyển hóa thành động năng.
Ví dụ 2: Dùng tay cọ xát miếng đồng lên mặt bàn, miếng đồng nóng lên ⇒ Cơ năng của tay đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng kim loại.
Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:
Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Ví dụ: Khi có sự trao đổi nhiệt giữa hai vật thì nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào.
Giải bài tập SGK Vật Lí 8 Bài 27
Bài C1 (trang 94 SGK Vật Lý 8)
Hãy mô tả sự truyền cơ năng, nhiệt năng trong các hiện tượng sau đây và tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của các câu ở cột bên phải bảng 27.1:
Lời giải:
– Hòn bi truyền cơ năng cho miếng gỗ.
– Miếng nhôm truyền nhiệt năng cho cốc nước.
– Viên đạn truyền cơ năng và nhiệt năng cho nước biển.
Bài C2 (trang 95 SGK Vật Lý 8)
Hãy mô tả sự chuyển hóa năng lượng trong các hiện tượng sau đây và tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của các câu ở cột bên phải bảng 27.2.
Lời giải:
– Khi con lắc chuyển động từ A đến B thế năng đã chuyển hóa dần thành động năng. Khi con lắc chuyển động từ B đến C động năng đã chuyển hóa dần thành thế năng.
– Cơ năng của tay đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng kim loại.
– Nhiệt năng của không khí và hơi nước đã chuyển hóa thành cơ năng của nút.
Bài C3 (trang 96 SGK Vật Lý 8)
Hãy tìm ví dụ về sự biểu hiện của định luật trên trong các hiện tượng cơ và nhiệt đã học.
Lời giải:
Thả viên bi từ trên cao xuống nền gạch. Khi rơi xuống, thế năng chuyển hóa dần thành động năng. Khi rơi đến sàn nhà, một phần cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm sàn nhà và viên bi nóng lên.
Bài C4 (trang 96 SGK Vật Lý 8)
Hãy tìm thêm ví dụ, ngoài những ví dụ đã có trong bài về sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác; sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng cũng như giữa nhiệt năng và cơ năng.
Lời giải:
– Dùng búa đập nhiều lần vào thanh đồng làm thanh đồng nóng lên: Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
– Ném một vật lên cao: Động năng chuyển hóa thành thế năng.
Bài C5 (trang 96 SGK Vật Lý 8)
Tại sao trong hiện tượng hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại. Cơ năng của chúng ta đã biến đi đâu?
Lời giải:
Hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chúng chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại là vì một phần cơ năng của chúng chuyển nóa thành nhiệt năng làm nóng hòn bi, thanh gỗ, máng trượt và không khí xung quanh, năng lượng của chúng giảm dần.
Bài C6 (trang 96 SGK Vật Lý 8)
Tại sao trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc chỉ dao dộng trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng? Cơ năng của con lắc đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Lời giải:
Trong hiện tượng về dao dộng của con lắc, con lắc chỉ dao động trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng là vì một phần cơ năng của chúng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng con lắc và không khí xung quanh.
Bài 1: Kéo con lắc lệnh khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động. Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Con lắc chuyển động từ A về đến vị trí B động năng tăng dần, thế năng giảm dần
B. Con lắc chuyển động từ B đến C, thế năng tăng dần, động năng giảm dần
C. Cơ năng của con lắc ở vị trí C nhỏ hơn ở vị trí B
D. Thế năng của con lắc ở vị trí A bằng ở vị trí C
Lời giải:
A, B, D – đúng
C – sai vì: Khi bỏ qua ma sát của không khí thì cơ năng của vật được bảo toàn nghĩa là cơ năng tại C bằng cơ năng tại B
Đáp án cần chọn là: C
Bài 2: Kéo con lắc lệnh khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động. Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Con lắc chuyển động từ B về đến vị trí C động năng tăng dần, thế năng giảm dần
B. Con lắc chuyển động từ A đến B, thế năng tăng dần, động năng giảm dần
C. Cơ năng của con lắc ở vị trí C nhỏ hơn ở vị trí B
D. Thế năng của con lắc ở vị trí A bằng ở vị trí C
Lời giải:
A – sai vì: Con lắc chuyển động từ B về đến vị trí C động năng giảm dần, thế năng tăng dần
B – sai vì: Con lắc chuyển động từ A đến B, thế năng giảm dần, động năng tăng dần
C – sai vì: Khi bỏ qua ma sát của không khí thì cơ năng của vật được bảo toàn nghĩa là cơ năng tại C bằng cơ năng tại B
D – đúng
Đáp án cần chọn là: D
Bài 3: Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Khi vật rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp xúc tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng. Thế năng của vật ở vị trí A là:
A. 50J
B. 100J
C. 200J
D. 600J
Lời giải:
Gọi Wd,Wt,W lần lượt là động năng, thế năng và cơ năng của vật
C – là vị trí có động năng bằng thế năng
Theo đề bài, ta có:
+ Tại B:
+ Tại C:
Lại có:
Thế vào (1), ta suy ra: WtB = 2.200 = 400J
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng, ta có:
Cơ năng của vật tại B: WB = WdB + WtB = 200 + 400 = 600J
Thế năng của vật tại A bằng cơ năng của vật tại B (do tại A vật chỉ có thế năng mà không có động năng)
WtA = WB = 600J
Đáp án cần chọn là: D
Bài 4: Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Khi vật rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/3 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp xúc tăng thêm một lượng là 60J thì có giá trị bằng thế năng. Thế năng của vật ở vị trí A là:
A. 50J
B. 100J
C. 240J
D. 600J
Lời giải:
Gọi Wd,Wt,W lần lượt là động năng, thế năng và cơ năng của vật
C – là vị trí có động năng bằng thế năng
Theo đề bài, ta có:
+ Tại B:
+ Tại C:
Lại có:
Thế vào (1), ta suy ra: WtB = 3.60 = 180J
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng, ta có:
Cơ năng của vật tại B: WB = WdB + WtB = 60 + 180 = 240J
Thế năng của vật tại A bằng cơ năng của vật tại B (do tại A vật chỉ có thế năng mà không có động năng)
WtA = WB = 240J
Đáp án cần chọn là: C
Bài 5: Cơ năng, nhiệt năng
A. Chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác
B. Chỉ có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
C. Có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
D. Cả A, B và C sai
Lời giải:
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Đáp án cần chọn là: C
Bài 6: Chọn phát biểu đúng:
A. Cơ năng, nhiệt năng chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác
B. Cơ năng, nhiệt năng chỉ có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
C. Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
D. Cả A, B và C sai
Lời giải:
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Đáp án cần chọn là: C
Bài 7: Chọn phát biểu đúng:
A. Các dạng của cơ năng gồm: động năng và thế năng
B. Động năng và thế năng không thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau
C. Cơ năng và nhiệt năng chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác
D. Cơ năng và nhiệt năng chỉ có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
Lời giải:
Ta có:
– Các dạng của cơ năng: động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
– Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Ta suy ra:
A – đúng
B, C, D – sai
Đáp án cần chọn là: A
Bài 8: Chọn phát biểu không đúng.
A. Các dạng của cơ năng gồm: động năng và thế năng
B. Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau
C. Cơ năng và nhiệt năng chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác
D. Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
Lời giải:
Ta có:
– Các dạng của cơ năng: động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
– Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Ta suy ra:
A, B, D – đúng
C – sai
Đáp án cần chọn là: C
Bài 9: Phát biểu nào sau đây đúng với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
A. Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác
B. Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác
C. Năng lượng có thể tự sinh ra và tự mất đi; nó truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác
D. Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác
Lời giải:
Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác”.
Đáp án cần chọn là: D
Bài 10: Phát biểu nào sau đây không phù hợp với sự bảo toàn năng lượng?
A. Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
B. Năng lượng của vật không thể tự nhiên sinh ra, cũng không tự nhiên mất đi.
C. Năng lượng không thể truyền từ vật này sang vật khác.
D. Sau khi một hiện tượng xảy ra, tổng năng lượng có trước và tổng năng lượng sau khi hiện tượng xảy ra luôn bằng nhau.
Lời giải:
Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác”.
Đáp án cần chọn là: C
Bài 11: Phát biểu nào sau đây đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hoá cơ năng?
A. Động năng có thể chuyến hóa thành cơ năng
B. Thế năng có thể chuyển hóa thành động năng
C. Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
D. Động năng chỉ có thể chuyển hóa thành thế năng
Lời giải:
Phương án C là đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng:
Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
Đáp án cần chọn là: C
Bài 12: Phát biểu nào sau đây chính xác nhất khi nói về sự chuyển hoá cơ năng?
A. Thế năng có thể chuyến hóa thành cơ năng
B. Động năng không thể chuyển hóa thành cơ năng
C. Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
D. Động năng chỉ có thể chuyển hóa thành thế năng
Lời giải:
Phương án C là đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng:
Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
Đáp án cần chọn là: C
Bài 13: Thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất. Hãy cho biết trong quá trình rơi cơ năng đã chuyển hoá như thế nào?
A. Động năng chuyển hóa thành thế năng
B. Thế năng chuyển hóa thành động năng
C. Không có sự chuyển hóa nào
D. Động năng và thế năng đều tăng
Lời giải:
Ta có:
+ Ban đầu vật ở độ cao h so với mặt đất => vật có thế năng hấp dẫn
+ Khi thả vật, vật chuyển động rơi => có động năng
+ Độ cao của vật so với mặt đất giảm dần => thế năng giảm dần
Ta suy ra:
Khi thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất, trong quá trình rơi cơ năng đã chuyển hóa từ thế năng thành động năng.
Đáp án cần chọn là: B
Bài 14: Một vật được ném từ thấp lên cao thì
A. thế năng biến đổi dần thành động năng.
B. động năng biến đổi dần thành thế năng.
C. cơ năng của vật biến thành toàn bộ nhiệt năng.
D. động năng biến đổi thành nhiệt năng.
Lời giải:
Ta có:
+ Ban đầu vật được ném lên, truyền vận tốc => vật có thế động năng.
+ Khi vật chuyển động, có độ cao so với mặt đất => có thế năng
+ Độ cao của vật so với mặt đất tăng dần => thế năng tăng dần
Ta suy ra:
Khi một vật được ném từ thấp lên cao, trong quá trình ném cơ năng đã chuyển hóa từ động năng thành thế năng.
Đáp án cần chọn là: B
Bài 15: Quan sát trường hợp quả bóng rơi chạm đất, nó nảy lên. Trong thời gian nảy lên thế năng và động năng của nó thay đổi thế nào?
A. Động năng tăng, thế năng giảm
B. Động năng và thế năng đều tăng
C. Động năng và thế năng đều giảm
D. Động năng giảm, thế năng tăng
Lời giải:
Trong thời gian nảy lên của quả bóng thì thế năng của quả bóng tăng và động năng của quả bóng giảm
Đáp án cần chọn là: D
Bài 16: Quan sát trường hợp hòn sỏi rơi từ cao xuống đất. Trong thờig gian rơi thế năng và động năng của nó thay đổi thế nào?
A. Động năng tăng, thế năng giảm
B. Động năng và thế năng đều tăng
C. Động năng và thế năng đều giảm
D. Động năng giảm, thế năng tăng
Lời giải:
Trong thời gian rơi của hòn sỏi thì thế năng của hòn sỏi giảm và động năng của hòn sỏi tăng.
Đáp án cần chọn là: A
Bài 17: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hoá thế năng thành động năng?
A. Mũi tên được bắn đi từ cung
B. Nước trên đập cao chảy xuống
C. Hòn bi lăn từ đỉnh dốc xuống dưới
D. Cả ba trường hợp trên thế năng chuyển hóa thành động năng
Lời giải:
Cả 3 trường hợp trên đều có sự chuyển hóa thế năng thành động năng, cụ thể:
A – Thế năng đàn hồi => động năng
B, C – Thế năng hấp dẫn => động năng
Đáp án cần chọn là: D
Bài 18: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hoá thế năng thành động năng?
A. Ô tô chuyển động lên dốc.
B. Ném hòn sỏi lên cao
C. Hòn sỏi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng.
D. Cả ba trường hợp trên thế năng chuyển hóa thành động năng
Lời giải:
A, B – động năng => thế năng
C – Thế năng => động năng
Đáp án cần chọn là: C
Bài 19: Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên mặt đất. Gọi D là điểm bất kì trên đoạn AB. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Động năng của vật tại A lớn nhất
B. Động năng của vật tại A bằng thế năng của vật tại B
C. Động năng của vật ở tại C là lớn nhất
D. Cơ năng của vật tại A nhỏ hơn tại C
Lời giải:
Ta có:
+ Thế năng của vật tại B là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C bằng thế năng của vật tại B (nếu bỏ qua ma sát của vật so với không khí và mặt đất khi chạm đất)
=> Phương án C – đúng
Đáp án cần chọn là: C
Bài 20: Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên mặt đất. Gọi D là điểm bất kì trên đoạn AB. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Động năng của vật tại C lớn nhất
B. Động năng của vật tại C bằng thế năng của vật tại B
C. Thế năng của vật ở tại B là lớn nhất
D. Cơ năng của vật tại A nhỏ hơn tại D
Lời giải:
Ta có:
+ Thế năng của vật tại B là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C bằng thế năng của vật tại B (nếu bỏ qua ma sát của vật so với không khí và mặt đất khi chạm đất)
+ Cơ năng tại A bằng cơ năng tại C
=> Phương án A, B, C – đúng
Phương án D – sai
Đáp án cần chọn là: D
Bài 21: Khi phanh xe đạp, hai mà phanh áp sát vào vành xe làm cho xe chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Ở đây xảy ra quá trình chuyển hoá năng lượng:
A. công thực hiện làm nhiệt năng của xa giảm.
B. công thực hiện làm thế năng của xe tăng.
C. công thực hiện làm thế năng của xe tăng.
D. công thực hiện làm động năng của xe giảm.
Lời giải:
Khi phanh xe đạp, hai má phanh áp sát vào vành xe làm cho xe chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Ở đây xảy ra quá trình chuyển hóa năng lượng công thực hiện làm động năng của xe giảm.
Đáp án cần chọn là: D
Bài 22: Một đoàn tàu khi vào ga, người lái tàu phanh lại làm cho tàu chuyển động rồi dừng hẳn. Năng lượng đã chuyển hoá như thế nào? Chọn đáp án đúng nhất
A. Sự thực hiện công làm giảm nhiệt năng của tàu.
B. Sự thực hiện công làm tăng động năng của tàu.
C. Sự thực hiện công làm giảm thế năng của tàu.
D. Sự thực hiện công làm giảm động năng của tàu.
Lời giải:
Một đoàn tàu khi vào ga, người lái tàu phanh lại làm cho tàu chuyển động rồi dừng hẳn. Năng lượng đã chuyển hóa năng lượng công thực hiện làm động năng của xe giảm.
Đáp án cần chọn là: D
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 8 Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 8
