chuyên đề bài tập vật lý 8 giải chi tiết

CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ - VẬN TỐC 1/- Chuyển động học: - Chuyển động học thay đổi vị trí vật so với vật khác chọn làm mốc - Nếu vật khơng thay đổi vị trí so với vật khác gọi đứng yên so với vật - Chuyển động đứng n có tính tương đối (Tuỳ thuộc vào vật chọn làm mốc): Một vật chuyển động vật lại đứng yên vật khác * Muốn biết vật chuyển động hay đứng yên, trước hết chọn vật cố định làm mốc kiểm tra xem vị trí tơ, thuyền đám mây có thay đổi so với vật mốc hay khơng Nếu vị trí thay đổi ta nói chúng chuyển động so với vật mốc + Nếu vị trí khơng thay đổi, ta nói chúng đứng yên so với vật mốc + Vật chọn làm mốc bên đường, bên bờ sơng Ví dụ 1: Ơ tơ chuyển động học, vật chọn làm mốc xanh bên đường Ví dụ 2: Tàu hỏa rời ga chuyển động đường sắt, vật làm mốc nhà ga Ví dụ 3: Quả bóng rơi từ cao xuống đất, vật mốc mặt đất * Một vật gọi đứng yên vị trí khơng thay đổi so với vật chọn làm mốc Ví dụ 1: Ơ tơ đỗ bến xe vật đứng yên, vật chọn làm mốc bến xe Ví dụ 2: Quyển sách nằm yên mặt bàn, vật chọn làm mốc mặt bàn 3/- Vận tốc chuyển động : - Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm chuyển động - Trong chuyển động thẳng vận tốc ln có giá trị khơng đổi ( V = conts ) - Vận tốc có tính tương đối Bởi : Cùng vật chuyển động nhanh vật chuyển động chậm vật khác ( cần nói rõ vật làm mốc ) S * Công thức: V = t Trong : V vận tốc Đơn vị : m/s km/h S quãng đường Đơn vị : m km t thời gian chuyển động Đơn vị : s ( giây ), h ( ) * Chú ý: Nếu cho thời điểm xuất phát lúc t1 (giờ) thời điểm đến đích lúc t2 (giờ) thời gian chuyển động t = t2 – t1 BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc 54 km/h Hãy tính vận tốc đoàn tàu theo đơn vị m/s Câu 2: Một ôtô chuyển động từ A đến B dài 120km với vận tốc 80km/h Sau từ B ơtơ quay lại A khoảng thời gian 2giờ Tính vận tốc ôtô quãng đường BA Câu 3: Nhà bạn Hùng cách trường 2500m Hằng ngày, Nam từ nhà lúc 6h25ph đến trường trước lúc trống vào lớp (7h) phút Tính vận tốc chuyển động Nam theo đơn vị m/s km/h Câu 4: Một vận động viên chạy 100m hết 9,85s Một người xe máy với vận tốc 36km/h Hãy so sánh độ lớn vận tốc hai chuyển động Câu 5: Một người xe đạp, từ thành phố A đến thành phố B với vận tốc 20km/h Sau khởi hành nửa xe hỏng, phải dừng lại sửa xe 15ph Sau đó, người phải tăng tốc độ thêm 4km/h đến B dự kiến Hãy tính độ dài quãng đường AB thời gian quãng đường Câu 6: Một người ngày đạp xe làm từ 6h35ph đến quan lúc 6h59ph Một hôm, khởi hành lúc 6h40ph phải tăng tốc thêm 3km/h để tới quan kịp làm (lúc 7h) Hãy tính khoảng cách từ nhà đến quan vận tốc đạp xe hàng ngày người Câu : Một ôtô phút đường phẳng với vận tốc 60km/h, sau lên dốc phút với vận tốc 40km/h Coi ơtơ chuyển động Tính quãng đường ôtô giai đoạn Giải Gọi S1, v1, t1 quãng đường, vận tốc , thời gian mà ôtô đường phẳng Gọi S 2, v2, t2 quãng đường, vận tốc , thời gian mà ôtô đường dốc Gọi S quãng đường ôtô giai đoạn Quãng đường mà ôtô đi: S1 = V1 t1 = 60 x 5/60 = 5km Quãng đường dốc mà ôtô : S2 = V2 t2 = 40 x 3/60 = 2km Quãng đường ôtô giai đoạn S = S1 + S2 = + = km Câu 8: Để đo khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng, người ta phóng lên mặt trăng tia lade Sau 2,66 giây máy thu nhận tia lade phản hồi mặt đất ( Tia la de bật trở lại sau đập vào mặt trăng ) Biết vận tốc tia lade 300.000km/s Tính khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng Giải Gọi S/ quãng đường tia lade Gọi S khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng, nên S = S//2 Quãng đường tia lade S/ = v t = 300.000 x 2,66 = 798.000km Khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng S = S//2 = 798.000 / = 399.000 km Câu 9: Hãy cho biết vật chọn làm mốc ví dụ sau: a Chiếc xe ôtô chạy ngang sân nhà b Trái Đất quay quanh Mặt Trời c Mặt Trời mộc đằng Đông lặn đằng Tây d Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Câu 10: Một tàu hỏa chạy đường Hãy vật chọn làm mốc noi rằng: a Tàu hỏa đứng yên b Hành khách đứng yên c Hành khách chuyển động d Tàu hỏa chuyển động Câu 11: Một bè gỗ trôi sông Hãy chọn vật làm mốc để bè a chuyển động b đứng n Câu 12: Hãy tìm ví dụ vật chuyển động có quỹ đạo a đường thẳng b đường trịn c đường cong (khơng phải đường trịn) Câu 13: Một ơtơ chạy đường Chọn câu A Ơtơ chuyển động so với cột điện bên đường B Người lái ôtô chuyển động so với băng ghế C Ơtơ chuyển động so với người lái ơtơ D Ơtơ chuyển động so với hành khách Câu 14: Chiếc phà chạy qua sông Chọn câu sai A Hành khách đứng yên so với người lái phà B Chiếc phà đứng yên so với bến phà C Chiếc phà đứng yên so với người lái phà D Chiếc phà chuyển động so với phà khác chạy ngược chiều Câu 15: Khi nói Trái Đất quay quanh Mặt Trời ta ngầm chọn vật làm mốc? A Ngôi khác B Mặt Trăng C Mặt Trời D Trái Đất Câu 16: Chọn câu đúng: Vật đứng yên A thay đổi khoảng cách so với vật mốc B không thay đổi khoảng cách so với vật mốc C không thay đổi vị trí so với vật mốc D thay đổi vị trí so với vật mốc Câu 17: Chọn câu sai: So với trục cánh quạt điểm đầu cánh quạt A đứng yên B chuyển động C Tất sai D vừa đứng yên vừa chuyển động Câu 18: Quan sát đoàn tàu chuyển động qua sân ga Phát biểu sau sai? A Đoàn tàu chuyển động so với người hành khách ngồi tàu B Đoàn tàu chuyển động so với đoàn tàu khác dừng sân ga C Đoàn tàu chuyển động so với người soát vé kiểm tra vé tàu D Đoàn tàu chuyển động so với nhà ga Câu 19: Hai ôtô chạy chiều, đường vơi tốc độ Nếu lấy hai ơtơ làm mốc ôtô co thể xem A lúc chuyển động lúc đứng yên tùy thuộc vào thời điểm khác B chuyển động C đứng yên D không xác định trạng thái chuyển động hay đứng yên Câu 20: Một ôtô chạy từ thành phố A đến thành phố B khoảng thời gian 10 Biết ôtô liên tục với vận tốc 60km/h Hãy tính quãng đường từ thành phố A đến thành phố B ĐS: 600(km) Câu 21 Thường ngày bạn An từ nhà đến trường thời gian 15 phút Biết quãng đường từ nhà An tới trường dài 1,5km a Tính vận tốc thường ngày bạn An ĐS: 6(km/h) b Hôm bạn An tăng tôc nên thời gian 10 phút tới trường Hãy tinh vận tốc bạn An hôm ĐS: 9(km/h) Câu 22: Hai người đạp xe quãng đường dài 20500m Nam thời gian giờ, Minh thời gian 15 phút a Người nhanh nhanh hơn? b Nếu hai người khởi hành lúc người đến đích người cịn cách đích km? ĐS: a) Nam nhanh b) 4,1(km) Câu 23: Bánh xe ơtơ có đường kính 25cm Xe liên tục với vận tốc 20km/h vịng 30 phút a Tính qng đường ơtơ b Tính số vịng quay bánh xe quay để quãng đường ĐS: a) 10(km) b) 12738,8 vòng Câu 24: (*) Hai xe khởi hành từ A B cách 120km chạy hướng để gặp với vận tốc 40km/h 60km/h a Sau hai xe gặp ĐS: 1,2 b Nơi gặp cách A km? ĐS: 48(km) Câu 25: Một ôtô chạy với vận tốc 10m/s Sau ôtô quãng đường A 36km B 10km C 3,6km D 10m C mét/phút D phút/kilômét Câu 26: Đơn vị sau đơn vị vận tốc? A mét.giây B kilômét.giờ CHUYÊN ĐỀ 2: CHUYỂN ĐỘNG ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU Chuyển động đều: * Chuyển động chuyển động mà vận tốc có độ lớn không thay đổi theo thời gian * Một chuyển động thức tế coi mang tính tương đối VD: Chuyển động đầu cánh quạt máy quạt chạy ổn định Chuyển động không * Chuyển động không chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian * Một vài chuyển động không đều: - Chuyển động chậm dần, nhanh dần vật - Chuyển động vật lúc nhanh, lúc chậm Vận tốc trung bình chuyển động khơng : + Khi đề cập đến chuyển động không đều, người ta thường đưa khái niệm vận tốc trung bình tính cơng thức: v tb  S t Trong đó: vtb vận tốc trung bình (km/h m/s …) S quãng đường (km m) t thời gian để hết quãng đường (giờ giây) + Nếu vật chuyển động hai đoạn đường liên tiếp S1 với vận tốc v1 khoảng thời gian t1 S2 với vận tốc v2 khoảng thời gian t2, vận tốc trung bình quãng đường v tb  S1  S2 t1  t Lưu ý: + Chuyển động không chuyển động thường gặp hàng ngày vật + Trong chuyển động không đều, vận tốc thay đổi theo thời gian VD: Ô tô, xe máy chuyển động đường, vận tốc liên tục thay đổi thể số tốc kế + Vận tốc trung bình đoạn đường khác thường có giá trị khác nhau, phải nêu rõ vận tốc trung bình đoạn đường cụ thể (hoặc thời gian cụ thể) + Vận tốc trung bình khơng phải trung bình cộng vận tốc BÀI TẬP VẬN DỤNG I/ BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Khi nói tốc độ ô tô 40 Km/h nói đến tốc độ nào? Vì sao? Tính qng đường xe giờ? Bài 2: Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc trung bình 3km/h Tính qng đường đồn tàu Bài 3: Một người từ A tới B gồm đoạn: đoạn thứ dài 12 km 20 phút, đoạn thừ hai dài km 10 phút Tính tốc độ trung bình nguời đoạn AB? Bài 4: Một người từ A tới B với tốc độ km/h, sau quay A với tốc độ 12 km/h Tính tốc độ trung bình người suốt thời gian chuyển động? Bài 5: Một người xe đạp xuống đoạn đường dốc dài 120 m hết 30 s Khi hết dốc, xe lăn tiếp quãng đường nằm ngang dài 60 m 24 s lại Tính vận tốc trung bình xe quãng dường dốc, quãng đường nằm ngang hai quãng đường Bài 6: Một người xe đạp nửa quãng đường đầu với vận tốc V1 = 12km/h, nửa quãng đường lại với vận tốc V2 Biết vận tốc trung bình quãng đường 8km/h Hãy tính vận tốc V Bài 7: Một vật chuyển động quãng đường S Trong nửa thời gian đầu vật với vận tốc 2m/s, nửa thời gian cuối vật với vận tốc 36km/h Tính vật tốc trung bình vật quãng đường ĐS: 6(m/s) Bài 8: Một ca nô đoạn đường thứ dài 30km với vận tốc 15km/h, đoạn đường thứ hai dài 5km với vận tốc 10km/h Tính vận tốc trung bình ca nơ hai đoạn đường ĐS: 14km/h Bài 9: Một ôtô chạy tuyến đường từ thành phố Hồ Chí Minh Đồng Nai cách 80km thời gian 20 phút a Chuyển động ôtô hay khơng đều? b Hãy tính vận tốc trung bình ôtô quãng đường ĐS: 34,28(km/h) Bài 10: Nam từ tỉnh A đến tỉnh B xe môtô Trong nửa quãng đường đầu Nam với vận tốc 30km/h, nửa quãng đường cuối Nam với vận tốc 50km/h Tính vận tốc trung bình Nam quãng đường ĐS: 37,5(km/h) Bài 11: Một học sinh xe đạp từ nhà đến trường 10 phút Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km a/ Có thể nói học sinh chuyển động khơng ? b/ Tính vận tốc chuyển động Vận tốc gọi vận tốc ? Hướng dẫn a/ Khơng thể xem chuyển động Vì chưa biết thời gian chuyển động vận tốc có thay đổi hay không b/ Vận tốc : Vtb = = 2,5m/s Vận tốc gọi vận tốc trung bình Bài 12: Từ điểm A đến điểm B ôtô chuyển động với vận tốc V1 = 30km/h Đến B ôtô quay A , ôtô chuyển động với vận tốc V2 = 40km/h Xác định vận tốc trung bình chuyển động lẫn Hướng dẫn Chú ý : ôtô chuyển động từ A đến B từ B A chuyển động không đoạn đường lẫn Quãng đường từ A đến B = S1 = S2 = Quãng đường từ B A Ta có: Thời gian từ A đến B : t1 = = Thời gian từ A đến B : t2 = = (1 ) (2 ) Thời gian lẫn : t = t1 + t2 (3) Gọi S quãng đường ôtô chuyển động lẫn là: S = S1 + S2 = 2S1 = 2S2 Vậy vận tốc trung bình ôtô chuyển động lẫn là: Vtb = == = === = = = = = 34,3km/h Nếu tính trung bình cộng khơng : Vtb = = = 35km/h Bài 13: Một người xe đạp đoạn đường thẳng AB Trên 1/3 đoạn đường đầu với vận tốc 12km/h, 1/3 đoạn đường với vận tốc 8km/h 1/3 đoạn đường cuối với vận tốc 6km/h Tính vận tốc trung bình xe đạp đoạn đường AB Hướng dẫn (4) Ta có : S1 = S2 = S3 = S/3 Thời gian hết đoạn đường đầu: t1 = = (1) Thời gian hết đoạn đường tiếp theo: t2 = = (2) Thời gian hết đoạn đường cuối cùng: t3 = = (3) Thời gian hết quãng đường S là: t = t1 + t2 + t3 = ++= (4) Vận tốc trung bình đoạn đường S là: Vtb = = = Thay số : ta Vtb = 8km/h Bài 14: Một ôtô quãng đường S 1/4 quãng đường đầu ôtô với vận tốc 20km/h, 2/4 quãng đường kê tiếp ôtô với vận tốc 25km/h, 1/4 quãng đường cuối ôtô với vận tốc 15km/h Hãy tính vận tốc trung bình ôtô quãng đường S Bài 15: Lúc hai xe xuất phát hai điểm A B cách 24km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A hướng đến B Xe thứ khởi hành từ A với vận tốc 42km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 36km/h a Tính khoảng cách hai sau 45 phút kể từ xuất phát b Hai xe gặp lúc mây giờ? Nơi gặp cách A km? ĐS: a) 19,5km b) 10giờ, 168km II/ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Trong trường hợp sau đây, trường hợp nói đến vận tốc trung bình? A Số vận tốc xe máy đọc đồng hồ vận tốc (công tơ mét) xe 45km/h B Vận tốc vật chuyển động v = 4m/s C Vận tốc vật qua vị trí xác định 12m/s D Vận tốc xe ô tô chạy quãng đường TP HCM Long An 45km/h Câu 2: Quan sát chuyển động trục bánh xe lăn xuống mặt phẳng nghiêng Chuyển động trục bánh xe chuyển động có tính chất gì? Chọn phương án trả lời phương án sau: A Chuyển động B Chuyển động có vận tốc tăng dần C Chuyển động có vận tốc giảm dần D Chuyển động có vận tốc vừa tăng vừa giảm Câu 3: Một người xe đạp xuống dốc dài 120m hết 30s Khi hết dốc, xe lăn tiếp quãng đường nằm ngang dài 60m 24s dừng lại Vận tốc trung bình đoạn đường nhận giá trị giá trị sau A v1 = 4m/s v2 = 2,5m/s B Một cặp giá trị khác C v1 = 2,5m/s v2 = 5m/s D v1 = 4,5m/s v2 = 2m/s Câu 4: Một máy bay chở hành khách bay hai thành phố A B Khi xi gió thời gian bay 1h30', cịn ngược gió thời gian bay 1h45' Biết vận tốc gió ln khơng đổi 10 m/s Vận tốc máy bay lúc khơng có gió là: A 846 km/h B 648 km/h C 684 km/h D A, B, C sai Câu 5: Một vận động viên bắn súng bắn phát đạn vào bia cách chỗ người đứng 330 m Thời gian từ lúc bắn đến lúc người nghe thấy tiếng đạn nổ 1,6s Biết vận tốc truyền âm khơng khí 330 m/s Thời gian từ lúc bắn đến lúc đạn trúng bia là: A 0.5s B 0.8s C 0.4s D 0.6s Câu 6: Một vật chuyển động A vận tốc vật thay đổi theo thời gian B vận tốc vật thay đổi theo thời gian C vận tốc vật không thay đổi theo thời gian D vận tốc vật tăng theo thời gian Câu 7: Một vật chuyển động khơng A vận tốc vật thay đổi theo thời gian B vận tốc vật thay đổi theo thời gian C vận tốc vật không thay đổi theo thời gian D vận tốc vật giảm theo thời gian Câu 8: Một học sinh học từ nhà đến trường với vận tốc trung bình 12m/s Biết thời gian để từ nhà tới trường 12 phút Tính quãng đường từ nhà đên trường học sinh A 8,64km B 8,64m C 864km D 864m Câu 9: Trong chuyển động sau, chuyển động A Chuyển động dừa rơi từ xuống B Chuyển động Mặt trăng quanh Trái đất C Chuyển động đầu cách quạt D Chuyển động xe buýt từ Thủy Phù lên Huế Câu 10: Đào từ nhà tới trường, quãng đường đầu dài 200m Đào 1phút 40s; quãng đường lại dài 300m Đào 100s Vận tốc trung bình Đào đoạn đường đoạn đường là: A 2m/s; 3m/s; 2,5m/s B 3m/s; 2,5m/s; 2m/s C 2m/s; 2,5m/s; 3m/s D 3m/s; 2m/s; 2,5m/s Câu 11: Tàu Thống Nhất TN1 từ ga Huế vào ga Sài Gịn 20h Biết vận tốc trung bình tàu 15m/s Hỏi chiều dài đường ray từ Huế vào Sài Gịn? B Nhiệt lượng bình nhận C Lượng chất lỏng chứa bình D Loại chất lỏng chứa bình Câu Người ta cung cấp nhiệt lượng cho ba cốc thủy tinh giống Cốc đựng rượu, cốc đựng nước, cốc đựng nước đá với khối lượng Hãy so sánh độ tăng nhiệt độ cốc Biết nước đá chưa tan A t1  t2  t3 B t1  t2  t3 C t1  t2  t3 D t2  t1  t3 Câu Nhiệt dung riêng có đơn vị với đại lượng sau đây? A Nhiệt B Nhiệt độ C Nhiệt lượng D Cả ba phương án sai Câu Khi cung cấp nhiệt lượng 400 J cho kg chất, nhiệt độ chất tăng thêm 20C Chất A đồng B rượu C nước D nước đá Câu Nhiệt dung riêng rượu 2500 J/kg.K Điều có nghĩa gì? A Để nâng kg rượu lên nhiệt độ bay ta phải cung c ấp cho m ột nhiệt l ượng 2500 J B kg rượu bị đơng đặc giải phóng nhiệt l ượng 2500 J C Để nâng kg rượu tăng lên 1oC ta cần cung cấp cho nhiệt lượng 2500 J D Nhiệt lượng có kg chất nhiệt độ bình th ường Câu Có bình A, B, C, D đựng nước nhiệt độ v ới th ể tích t ương ứng là: lít, lít, lít, lít Sau dùng đèn c ồn gi ống h ệt đ ể đun bình phút ta thấy nhiệt độ bình khác H ỏi bình có nhi ệt đ ộ cao nhất? A Bình A B Bình B C Bình C D Bình D Câu Chọn câu nói nhiệt dung riêng A Nhiệt dung riêng chất cho biết nhiệt lượng cần thiết đ ể làm cho đ ơn v ị thể tích thêm 10C B Nhiệt dung riêng chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho kg chất tăng thêm 10C C Nhiệt dung riêng chất cho biết lượng cần thiết để làm cho kg ch ất tăng thêm 10C D Nhiệt dung riêng chất cho biết nhiệt lượng cần thiết đ ể làm cho g ch ất tăng thêm 10C Câu Gọi t nhiệt độ lúc sau, t0 nhiệt độ lúc đầu vật Công th ức cơng th ức tính nhiệt lượng mà vật thu vào? A Q= m (t - t0) C Q = m.c B Q = m.c (t0 – t) D Q = m.c (t – t0) Câu Nhiệt dung riêng đồng lớn chì Vì để tăng nhiệt độ c 3kg đ ồng 3kg chì thêm 150C thì: A Khối chì cần nhiều nhiệt lượng khối lượng đồng B Khối đồng cần nhiều nhiệt lượng khối lượng chì C Hai khối cần nhiệt lượng D Không khẳng định Câu 10 Ba chất lỏng A, B, C nhiệt độ tA, tB, tC với tA < tB < tC trộn lẫn với Chất lỏng tỏa nhiệt, chất lỏng thu nhiệt? A A tỏa nhiệt, B C thu nhiệt B A B tỏa nhiệt, C thu nhiệt C C tỏa nhiệt, A B thu nhiệt D Chỉ khẳng định sau tính nhiệt độ cân Câu 11 Để đun sôi 15 lít nước cần cung cấp nhiệt lượng là: (nhiệt đ ộ ban đ ầu c nước 200C, Cnước = 4200J/kg.K.) A 5040 kJ B 5040 J C 50,40 kJ D 5,040 J Câu 12 Phải cung cấp cho kg kim loại 400C nhiệt lượng 110,4 kJ để nóng lên 700C Đó kim loại gì? A Nhơm B Đồng C Thép D Chì Câu 13 Một ấm nhơm có khối lượng 300g chứa 0,5 lít n ước nhiệt độ 25 0C Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước c1= 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K Nhiệt lượng tối thiểu để đun sôi nước ấm là: A 177,300kJ B 177,300J C 177300kJ D 17,7300J Câu 14 Người ta cung cấp cho kg rượu nhiệt lượng 175kJ nhiệt độ rượu tăng thêm bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng rượu 2500J/kg.K A Tăng thêm 350C C Tăng thêm 0,0350C B Tăng thêm 250C D Tăng thêm 400C Câu 15 Đun nóng 15 lít nước từ nhiệt độ ban đầu t = 270C Sau nhận nhiệt lượng 1134kJ nước nóng đến nhiệt độ t Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Nhiệt độ t2 có giá trị là: A 250C B 350C C 450C D 550C Câu 16 Người ta cung cấp nhiệt lượng 1562,4kJ cho 12 lít n ước có nhi ệt đ ộ t nâng nhiệt độ nước lên 720C Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Giá trị t1 là: A 310C B 400C C 410C C 510C Câu 17 Calo nhiệt lượng cần thiết để làm cho gam nước nóng thêm 0C Hãy cho biết calo jun? A calo = 4200J B calo = 4,2J C calo = 42J D calo = 42kJ CHỦ ĐỀ 21: PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT A/ KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Nguyên lý truyền nhiệt Khi có vật truyền nhiệt cho thì: - Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ vật cân ngừng lại - Nhiệt lượng vật toả nhiệt lượng vật thu vào 2/ Phương trình cân nhiệt: Qtoả = Qthu 3/ Phương pháp giải tốn cân nhiệt Bài tập yêu cầu tính khối lượng , nhiệt dung riêng, nhiệt độ cân bằng… trình trao đổi nhiệt ta giải tương tự Bước 1: Phân tích đề tìm đối tượng toả nhiệt, đối tượng thu nhiệt Bước 2: Dùng cơng thức tính nhiệt lượng để tính nhiệt lượng toả ra, nhiệt lượng thu vào Bước 3: Dùng phương trình cân nhiệt Qtoả = Qthu vào để tính đại lượng chưa biết theo yêu cầu đề B/ BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một học sinh thả 300g chì 100°C vào 250g nước nhiệt độ 58,5°C làm cho nước nóng lên tới 60°C Tính: a/ Nhiệt độ chì sau cân nhiệt? b/ Nhiệt lượng nước thu vào? c/ Nhiệt dung riêng chì? d/ So sánh nhiệt dung riêng chì tính với nhiệt dung riêng chì ghi bảng giải thích có chênh lệch? Phân tích: Bài tốn có hai đối tượng tham gia vào q trình trao đổi nhiệt Chì vật toả nhiệt cịn nước vật thu nhiệt Khi cân nhiệt nhiệt lượng Chì toả nhiệt lượng nước thu vào Hướng dẫn a) Khi có cân nhiệt nhiệt độ chì nước 600C b) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.(t - t2) = 0,25.4200.(60 - 58,5) = 1575 (J) c) Nhiệt lượng chì tỏa là: Q1 = m1.c1(t1 - t)= 0,3.c1.(100 - 60)=12.c1 (J) Theo phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 Hay: 12.c1 = 1575 c1 = 131,25 (J/kg.K) Sở dĩ có chênh lệch thực tế có mát nhiệt mơi trường ngồi Bài 2: Một nhiệt lượng kế chứa 12 lít nước 150C Hỏi nước nóng lên tới độ bỏ vào nhiệt lượng kế cân đồng thau khối lượng 500g nung nóng tới 1000C Lấy nhiệt dung riêng đồng thau 368J/kg.K, nước 4186J/kg.K Phân tích: Bài tốn có hai đối tượng tham gia vào q trình trao đổi nhiệt Quả cân đồng vật toả nhiệt nước vật thu nhiệt Khi cân nhiệt nhiệt lượng Quả cân đồng toả nhiệt lượng nước thu vào Hướng dẫn Nhiệt lượng nước thu vào là: Q1 = m1.c1.(t - t1) = 12.4186.(t - 15)= 50232(t - 15) Nhiệt lượng cân tỏa là: Q2 = m2.c2.(t1 - t) = 0,5.368.(100 - t) = 184(100 - t) Theo phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 Hay: 50232(t - 15)=184(100 - t)  t  15,30C Vậy nước nóng lên tới 15,30C Bài 3: Nung nóng miếng đồng nặng 15 kg nhiệt độ từ 20 oC lên tới nhiệt độ 150 oC Biết nhiệt dung riêng đồng 380 J/(kg.K) a) Tính nhiệt lượng cần truyền cho miếng đồng b) Thả miếng đồng 150 oC vào nước 28 oC cân nhiệt, nhiệt độ chúng 66 oC Bỏ qua hóa hao phí nhiệt, tìm khối lượng nước Cho nhiệt dung riêng nước 4200 J/(kg.K) Phân tích: Khi nung nóng miếng đồng miếng đồng thu nhiệt lượng Khi thả miếng đồng vào nước tốn có hai đối tượng tham gia vào trình trao đổi nhiệt Quả cầu nhơm vật toả nhiệt cịn nước vật thu nhiệt Khi cân nhiệt nhiệt lượng cầu toả nhiệt lượng nước thu vào Hướng dẫn a) Nhiệt lượng cần truyền cho miếng đồng nhiệt lượng miếng đồng thu vào Q = m.c (t2 - t1) = 15.380(150 – 20) = 741 000 (J) b) Khối lượng nước: Theo PTCBN ta có: Qtỏa = Qthu  m1c1 (t1 - t) = m2c2 (t- t2)  15.380(150 – 66) = m2.4200(66– 28)  m = (kg) Bài 4: Một học sinh thả 1250g chì nhiệt độ 1200 C vào 400g nước nhiệt độ 300 C làm cho nước nóng lên tới 400C a) Hỏi nhiệt độ chì có cân nhiệt b) Tính nhiệt lựơng nước thu vào c) Tính nhiệt dung riêng chì d) So sánh nhiệt dung riêng chì tính với nhiệt dung riêng chì bảng giải thích có chênh lệch (Cho Biết CNước= 4200J/kg.K, CĐất =800J/kg.K, CChì =130J /kg.K) Hướng dẫn Đổi: 400g = 0,4 kg , 1250g = 1,25 kg a) Nhiêt độ chì có cân nhiệt 400 C b) Nhiệt lượng nước thu vào: Q = m.c(t2 –t1) = 0,4.4200.10 = 16800 J c) Qtỏa = Qthu = 1680 J Q Tỏa = m.c t suy CPb = QTỏa /m t = 16800/1,25.(120 -40) = 168J/kg.K d) Nhiệt dung riêng chì tính có chênh lệch so với nhiệt dung riêng chì bảng SGK thực tế có nhiệt lượng tỏa mơi trường bên ngồi Bài 5: Trong làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng, học sinh thả miếng chì khối lượng 310g nung nóng tới 1000C vào 2,5 lít nước 58,50C Khi bắt đầu có cân nhiệt nhiệt độ nước chì 600C a) Tính nhiệt lượng nước thu b) Tính nhiệt dung riêng chì Hướng dẫn a) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2= m2.c2 (t- t2) = 1575 (J) b) Khi có cân nhiệt nhiệt lượng chì tỏa nhiệt lượng nước thu vào : Q1= Q2= 1575 J Nhiệt dung riêng chì C1= 131,25 J/kg K Bài 6: Đổ 738 g nước nhiệt độ 15°C vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100g, thả vào miếng đồng có khối lượng 200g nhiệt độ 100°C Nhiệt độ bắt đầu cân nhiệt 17°C Tính nhiệt dung riêng đồng, lấy nhiệt dung riêng nước 4186J/kg.K Phân tích: Bài tốn có đối tượng tham gia vào trình trao đổi nhiệt Nước nhiệt lượng kế vật thu nhiệt miếng đồng vật tỏa nhiệt Nhiệt lượng nước nhiệt lượng kế thu vào nhiệt lượng miếng đồng toả Hướng dẫn Nhiệt lượng nước nhiệt lượng kế thu vào : Q1= m1.c1.t1 =0,738.4186 (17 – 15) = 6179(J) Q2 = m2.c2 t2 = 0,1.c2 (17 – 15) = 0,2 c2 Nhiệt lượng miếng đồng toả : Q3 = m3.c2.t3 = 0,2.c2 (100 -17) = 16,6 c2 Vì nhiệt lượng đồng toả nhiệt lượng nước nhiệt lượng kế thu vào nên Q1 + Q2 = Q3 Thay số vào phương trình tính giá trị c2 c2 = 377J/kg.K C/ BÀI TẬP ÔN LUYỆN Bài 1: Thả thỏi đồng có khối lượng 600g nhiệt độ 1000C vào 200g nước Nhiệt độ cân hỗn hợp 400C Tính nhiệt độ ban đầu nước Cho biết nhiệt dung riêng nước đồng 4200J/kgK 380J/kgK Bỏ qua hao phí truyền nhiệt cho cốc đựng môi trường ĐS: 23,70C Bài Một thỏi đồng nặng 450g nung nóng tới 2300C thả vào chậu nhơm có khối lượng 200g chứa nước nhiệt độ 250C Khi cân nhiệt, hổn hợp có nhiệt dộ 300C Tìm khối lượng nước chậu Cho biết nhiệt dung riêng đồng, nhôm nước 380J/kgK, 880J/kgK 4200J/kgK Bỏ qua hao phí nhiệt truyền vào mơi trường xung quanh, xem nước nóng lên từ từ mà không bị bốc ĐS: 1,58kg Bài Hỏi phải pha trộn nước nhiệt độ 800C nước nhiệt độ 200C để 90kg nước nhiệt độ 600C Cho biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kgK ĐS: 60kg 30kg Bài Trộn hỗn hợp gồm 2kg nước nhiệt độ 900C lít rượu nhiệt độ 500C Cho biết nhiệt dung riêng nước rượu 4200J/kgK 2500J/kgK Hãy tính nhiệt độ cân hỗn hợp Xem có nước rượu truyền nhiệt cho ĐS: 71,130C Bài 5: Thả cầu nhơm có khối lượng 0,5kg nung nóng tới 1500C vào cốc nước 400C Sau cân nhiệt, nhiệt độ cuối hệ 600C a) Tính nhiệt lượng cầu toả ra? Biết nhiệt dung riêng cầu nước là: C1= 880J/kg.K, C2 = 4200J/kg.K b) Tìm khối lượng nước cốc? Coi có cầu nước trao đổi nhiệt với Đ/S: a) Nhiệt lượng cầu toả 39600J b) Khối lượng nước cốc m2 = 0.47kg Bài 6: Thả cầu nhơm có khơi lượng 0,2kg nung nóng tới 1000C vào cốc nước 200C Sau thời gian, nhiệt độ cầu nước 270C a) Tính nhiệt lượng cầu tỏa b) Tìm khối nước cốc? Đ/S: a) Nhiệt lượng cầu tỏa là: 12848 (J) b) Khối lượng nước cốc m2  0,44 (kg) CHỦ ĐỀ 22: NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG HIỆU SUẤT A/ KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Năng suất toả nhiệt nhiên liệu gì? Đại lượng cho biết nhiệt lượng toả kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi suất toả nhiệt nhiên liệu 2/ Cơng thức tính nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy toả Nhiệt lượng toả nhiên liệu bị đốt cháy tính theo cơng thức: Q = q.m Trong Q: nhiệt lượng toả (J) q: suất toả nhiệt nhiên liệu (J/kg) m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy (kg) 3/ Sự truyền năng, nhiệt từ vật sang vật khác Cơ năng, nhiệt truyền từ vật sang vật khác, chuyển hoá từ dạng sang dạng khác 4/ Sự chuyển hoá dạng năng, nhiệt - Các dạng năng: động chuyển hố qua lại lẫn - Cơ nhiệt truyền từ vật sang vật khác, chuyển hoá từ dạng sang dạng khác 5/ Sự bảo toàn lượng tượng nhiệt Định luật bảo tồn chuyển hố lượng: “Năng lượng khơng tự sinh khơng tự đi; truyền từ vật sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng sang dạng khác” 6/ Động nhiệt gì? Động nhiệt động phần lượng nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá thành 7/ Động nổ kỳ: a) Cấu tạo: Động gồm: xilanh, có pittơng nối với trục biên tay quay Trên trục quay có gắn vơ lăng Trên xilanh có van tự động đóng mở, có bugi để bật tia lửa điện đốt cháy nhiên liệu b) Chuyển vận: Động hoạt động có kỳ - Kỳ thứ nhất: Hút nhiên liệu - Kỳ thứ hai: Nén nhiên liệu - Kỳ thứ ba: Đốt nhiên liệu, sinh công (Chỉ có kỳ sinh cơng) - Kỳ thứ tư: Thốt khí cháy, đồng thời tiếp tục hút nhiên liệu 8/ Cơng thức tính hiệu suất H = Qi : nhiệt lượng có ích (J) Qtp : nhiệt lượng toàn phần (J) 9/ Hiệu suất động nhiệt Hiệu suất động nhiệt H = Trong A: cơng có ích (J) Q: nhiệt lượng toả nhiên liệu bị đốt cháy (J) B/ BÀI TẬP MẪU Để giải toán dạng ta cần ý hai bước sau: Bước 1: Phân tích đề xác định xem nhiệt lượng có ích dùng để làm gì, xác định xem nhiệt lượng toàn phần lấy từ đâu Với động cơ, ta cần tính cơng mà động thực (Cơng có ích) nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy toả (năng lượng toàn phần) Bước 2: Dùng mối liên hệ H = suy luận tìm đại lượng liên quan Bài 1: Người ta dùng bếp dầu hoả để đun sơi lít nước từ 20°C đựng ấm nhơm có khối lượng 0,5kg Tính lượng dầu hoả cần thiết, biết có 30% nhiệt lượng dầu hoả toả làm nóng nước ấm Lấy nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, nhôm 880J/kg.K, suất toả nhiệt dầu hoả 46.106J/kg Phân tích: - Hai đối tượng thu nhiệt nước ấm nhôm - Một đối tượng toả nhiệt bếp dầu hoả - Nhiệt lượngcó ích nhiệt lượng làm nóng nước ấm - Nhiệt lượng toàn phần dầu hoả bị đốt cháy toả - Hiệu suất bếp 30% có nghĩa 30% nhiệt lượng bếp toả biến thành nhiệt lượng có ích - Để tính khối lượng dầu hoả phải tính nhiệt lượng tồn phần bếp toả Hướng dẫn Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước từ 20°C đến 100°C : Q1 = m1.c1.t = 2.4200.(100 -20) = 672000(J) Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm từ 20°C đến 100°C : Q2 = m2.c2.t = 0,5.880.(100 – 20) = 35200(J) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước : Q = Q1+ Q2 = 672000 + 35200 = 707 200 (J) Nhiệt lượng dầu hoả toả : Qtp = = = =2357333(J) Lượng than cần thiết để đun sôi ấm nước : Qtp = m.q m == = 0,051(kg Chú ý : tập yêu cầu tính hiệu suất tính nhiệt độ bếp ta làm tương tự Bài 2: Một ôtô chạy quãng đường 100 km với lực kéo trung bình 700N, tiêu thụ hết lít xăng (khoảng kg) Tính hiệu suất động ơtơ Phân tích: Tính cơng mà động thực cơng có ích A = F.S Nhiệt lượng xăng đốt cháy tỏa gồm lượng toàn phần: Q = m.q Hướng dẫn Công mà động thực : A = F.s = 700.100000 = 70 000 000 (J) Nhiệt lượng xăng bị đốt cháy toả : Q = m.q = 46.106 = 184 000 000 (J) Hiệu suất động : H = 38% Chú ý: Bài toán u cầu tính qng đường, lực kéo tính khối lượng ta làm tương tự Bài Động máy bay có cơng suất 2.10 W hiệu suất 30% Hỏi với xăng, máy bay bay bao lâu? Năng suất tỏa nhiệt xăng 4, 6.10 J/kg Hướng dẫn 10 Nhiệt lượng xăng bị đốt tỏa ra: Q  q.m  4, 6.10 1000  4, 6.10 J 30 A  Q.H = 4, 6.1010 �  1,38.1010 J 100 Công động máy bay thực hiện: A 1,38.1010 t   6900s  1h55ph P 2.10 Thời gian máy bay được: Câu Dùng bếp dầu để đun sơi 15 lít nước từ 25 C a) Tính nhiệt lượng có ích đun nước b) Tính lượng dầu cần thiết để đun nước Biết hiệu suất bếp 50% Cho suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.10 J/kg, nhiệt dung riêng nước c  4200 J/kg.K Hướng dẫn a) Nhiệt lượng nước thu vào Qcó ích  m n��� c.c  t  t1   15.4200  100  25   4725000J b) Nhiệt lượng dầu bị đốt cháy hoàn toàn tỏa Q Qcó ích 50  4725000 :  9450000J H 100 Khối lượng dầu cần thiết Mdầu  Q 9450000  �0, 215kg q 44.106 B/ BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Năng suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106J/kg a Ý nghĩa số ? b Tính nhiệt lượng tỏa đốt cháy hoàn toàn 2,5kg dầu ĐS: 110000000J Bài Cho biết suất tỏa nhiệt than đá củi 27.106J/kg 10.106J/kg a Tính nhiệt lượng tỏa đốt cháy hồn tồn kg củi khơ b Muốn thu nhiệt lượng ta cần đốt than đá ? ĐS: a) 20000000J b) 0,74kg Bài Để đun sơi lít nước 200C người ta cần đốt 0,5kg than đá Cho biết suất tỏa nhiệt than đá 27.106J/kg, nhiệt dung riêng nước 4200J/kgK Tính hiệu suất bếp đun ĐS: 12,4% Bài Tính hiệu suất bếp dầu, biết phải tốn 150g dầu đun sơi 4,5 lít nước 20 C ? Hướng dẫn Nhiệt lượng nước thu vào: A = Qcó ích  mnuoc.c  t  t1  Nhiệt lượng dầu bị đốt cháy tỏa ra: Q  q.m Hiệu suất bếp H A 1512000  �0, 229 �23% Q 66.105 Bài Một ôtô chạy quãng đường 100km với lực kéo trung bình 1400N tiêu thụ hết 10 lít xăng (khoảng 8kg) Tính hiệu suất ôtô Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.10 J/kg Hướng dẫn: Công động ôtô thực hiện: A  F.s Nhiệt lượng 8kg xăng bị đốt cháy hoàn toàn tỏa ra: Q  q.m A 14.107 H  �0,3804  38,04% Q 36,8.10 Hiệu suất ôtô: Bài Một ôtô chạy với vận tốc v  54 km/h cơng suất máy phải sinh 25kW Hiệu suất máy H = 32% Cần lít xăng để xe 150km? Biết khối lượng riêng xăng D  700kg / m , suất tỏa nhiệt xăng 4, 6.10 J/kg Hướng dẫn: s 15.104 t   104 s v 15 Thời gian xe đi: Công động ôtô thực hiện: A  P.t Nhiệt lượng xăng bị đốt cháy hoàn toàn tỏa ra: Khối lượng xăng cần thiết: Thể tích xăng cần dùng: m V Q A H Q q m 16,98  �0,02425m3  24, 25  lít  D 700 Bài Khi dùng bếp củi để đun sơi lít nước từ 25 C , người ta đốt hết 1,4kg củi khô Cho suất tỏa nhiệt củi khô 10 J/kg, nhiệt dung riêng nước c  4200 J/kg.K a) Tính nhiệt lượng bị mát q trình đun nước b) Tính hiệu suất bếp củi Hương dẫn: a) Nhiệt lượng nước thu vào Q1  m1.c  t  t1   2.4200  100  25   630000J b) Nhiệt lượng củi bị đốt cháy tỏa ra: Q  q.m  107.1,  1, 4.107 J Nhiệt lượng mát đun nước: Q nuoc mat = Q  Q1  1, 4.107  630000  13370000J b) Hiệu suất bếp củi A  Q1  630000J H A Q1 630000    0,045  4,5% Q Q 1, 4.107 ... kế B/ BÀI TẬP VẬN DỤNG I/ BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Một vật có khối lượng 5kg đặt mặt đất Biết diện tích tiếp xúc vật mặt đất 1dm2 Hãy tính áp suất vật tác dụng lên mặt đất ĐS: 0,5(N/m2) Bài Chi? ??c... phương, chi? ??u, độ lớn tác dụng vào vật B phương, ngược chi? ??u, độ lớn tác dụng vào vật C phương, ngược chi? ??u, khác độ lớn tác dụng vào vật D phương, ngược chi? ??u, độ lớn tác dụng vào hai vật khác... ật lí Câu 18 : Lực .sinh vật tr ượt bề mặt v ật khác Câu 19 : Lực giữ cho vật đứng yên vật b ị tác d ụng c l ực khác Câu 20 :Lực sinh vật lăn mặt vật khác CHỦ ĐỀ 7: ÁP SUẤT A/ LÝ THUYẾT Áp