Năng lợng và sự chuyển hoá năng lợng

1. sự chuyển hoá và bảo toàn năng l ợng trong

quá trình cơ và nhiệt- vật lí 8

Câu 51. Vật có cơ năng khi

A. vật có khả năng thực hiện công B. vật có khả năng nhận công cơ học C. vật thực hiện đợc công cơ học D. vật làm vật khác chuyển động

* Mục đích : Củng cố và kiểm tra kiến thức cơ năng Khi vật có khả năng“

thực hiện công, ta nói vật có cơ năng . Nh” vậy đáp án là A. - Nếu học sinh không nắm đựơc kiến thức này sẽ chọn đáp án C

Câu 52. Quả táo đang ở trên cây, năng lợng của quả táo thuộc dạng nào ? A. Thế năng đàn hồi

B. Thế năng hấp dẫn C. Động năng

D. Thế năng hấp dẫn và động năng

* Mục đích : Củng cố và kiểm tra kiến thức Một vật ở độ cao nào đó so với“

vật đợc chọn làm mốc thì có thế năng hấp dẫn . đáp án là B”

- Tôi tin rằng một số học sinh không đọc kĩ đầu bài, cho rằng quả táo có cả động năng nên có thể chọn đáp án D

Câu 53. Hai vật có có cùng khối lợng đang chuyển động trên mặt sàn nằm ngang, nhận xét nào sau đây là đúng ?

A. Vật có thể tích càng lớn thì có động năng càng lớn B. Vật có thể tích càng nhỏ thì có động năng càng lớn C. Vật có vận tốc càng lớn thì có động năng càng lớn

D. Hai vật có cùng khối lợng nên động năng của hai vật nh nhau

* Mục đích : Kiểm tra kiển thức: Động năng của một vật phụ thuộc vào hai“

yếu tố đó là khối lợng của vật và vận tốc của vật. Khối lợng của vật càng lớn thì động năng của vật càng lớn ; vận tốc của vật càng lớn thì động năng của vật càng lớn . Hai vật có cùng khối l” ợng thì vật nào có vận tốc lớn hơn thì động năng của của vật đó lớn hơn. Chọn đáp án C.

- Khó khăn của học sinh THCS là cha đợc học công thức tính động năng

2

21 1

ƯW = mv , một số em không nhớ kết luận về sự phụ thuộc của động năng vào khối lợng và vận tốc nên có thể chọn đáp án D

Câu 54. Nhận xét nào sau đây là đúng

A. Trong quá trình cơ học, động năng của vật đợc bảo toàn B. Trong quá trình cơ học, cơ năng của vật đợc bảo toàn C. Trong quá trình cơ học, thế năng của vật đợc bảo toàn

* Mục đích : Kiểm tra kiến thức định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng trong các quá trình cơ học : Trong các quá trình cơ học, thế năng có thể”

biến đổi thành động năng và ngợc lại nhng cơ năng của vật luôn đợc bảo toàn . Chọn đáp án B.”

- Tôi tin rằng một số học sinh sẽ suy nghĩ giữa đáp án B và D . ở đây nếu phát biểu : Trong quá trình cơ học, “ tổng động năng và thế năng của vật đợc bảo toàn thì đúng . Nếu học sinh không đọc kĩ rất dễ nhầm . ”

Câu 55. Hai hòn bi thép A và B giống hệt nhau đợc treo vào hai sợi dây có chiều dài nh nhau Khi kéo bi A lên rồi cho rơi va chạm vào bi B, ngời ta thấy bi B bị bắn lên ngang độ cao của bi A trớc khi thả. Hỏi khi đó bi A sẽ ở trạng thái nào ? Chọn câu trả lời đúng

A. Đứng yên ở vị trí ban đầu của B

B. Chuyển động theo B nhng không lên tới độ cao của B C. Bật trở lại vị trí ban đầu D. Nóng lên

* Mục đích: Vận dụng định luật bào toàn năng lợng trong các quá trình cơ

và nhiệt Năng l“ ợng không tự sinh ra không tự mất đi nó chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khá . Nh” vậy năng lợng quả cầu B có đợc là do năng lợng quả cầu A truyền sang. Nếu quả cầu B lên đợc độ cao ban đầu của quả cầu A thì khi đó toàn bộ năng lợng của A đã truyền sang B . Kết quả là quả cầu A đứng yên ở vị trí ban đầu của B. Chọn đáp án A.

- Tôi tin rằng một số học sinh không vận dụng đợc định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lựơng để phân tích thì có thể chọn đáp án B hoặc D

Câu 56. Vật M ở độ cao h (lớn nhất) có thế năng 200J. Chọn mốc tính độ cao ở P, bỏ qua mọi ma sát.

Động năng của vật tại N và P là A. 200J và 0J

B. 200J và 200J C. 100J và 0J D. 100J và 200J

*. Mục đích : Tiếp tục vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng

trong quá trình cơ học . Cơ năng của vật ở vị trí M có độ cao h tồn tại dới dạng thế năng hấp dẫn. Khi vật chuyển động đến N cơ năng của vật tồn tại dới hai dạng thế năng và động năng. Khi đó độ cao h giảm đi 1/2 lần nên thế năng giảm đi 1/2 lần, còn 100J . Vậy 100J đã chuyển thành động năng của vật. Khi vật chuyển động đến vị trí P thì h = 0 nên thế năng của vật bằng không , khi đó toàn bộ thế năng của vật chuyển hoá thành động năng. Vậy động năng của vật tại P là 200J. Chọn đáp án D

-Đây là bài tập tơng đối khó đòi hỏi học sinh hiểu và biết vận dụng định luật để phân tích . Nếu học sinh không hiểu thì có thể dẫn đến chọn đáp án một cách ngẫu nhiên.

Câu 57. Đầu thép của một búa máy có khối lợng 12kg nóng lên thêm 200C sau 1,5 phút hoạt động. Biết rằng chỉ có 40% cơ năng của búa máy chuyển hoá thành nhiệt năng của đầu búa. Cho nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K. Công suất của đầu búa là

AB

B

M

P

N

A. 3067 WB. 184 000 W B. 184 000 W C. 30,67 W D. 306,67 W

Có thể hớng dẫn học sinh giải nh sau :

+ Nhiệt lợng toả ra ở đầu búa là Q = m.C.∆t = 12.460.20 = 110 400 (J) + Công của búa máy thực hiện đợc trong 1,5 phút

A = Q : 0,4 = 110 400 : 0,4 = 276 000 (J)

+ Công suất búa máy là 3067( ) 90 276000 W t A P= = = - Chọn đáp án A

* Mục đích : Vận dụng công thức tính nhiệt lợng vật toả ra Q = m.C.∆t để tính Q khi biết m,C,∆t. Vận dụng định luật bảo toàn để tính công A, vận dụng công thức tính công suất

t A

P= để tính công suất khi biết A và t

- Tôi tin rằng một số học sinh sẽ không đổi đơn vị thời gian ra đơn vị giây nên dẫn đến kết quả sai 184000W và chọn B

Câu 58. Một quả cầu bằng thép có khối lợng 1 kg đặt ở đỉnh tháp thì có cơ năng 250J. Thả cho quả cầu rơi khi tới mặt đất có cơ năng 225 J. Biết trong qúa trình trên có sự chuyển hoá một phần cơ năng của quả cầu thành nhiệt năng của quả cầu , không khí, trong đó 80% làm nóng quả cầu. Cho nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K. Độ tăng nhiệt độ của quả cầu là

A. 0,0430C B. 0,430CC. 4,30C D. 430C C. 4,30C D. 430C

Có thể hớng dẫn học sinh giải nh sau:

Khi vật rơi từ đỉnh tháp xuống mặt đất cơ năng giảm : _∆Q = 250 225 =–

25J

Cơ năng giảm là do quả cầu sinh công để thắng lực ma sát của không khí , công này chuyển thành nhiệt năng của quả cầu và không khí. Vậy độ tăng nhiệt năng của quả cầu và không khí là 25J

- Nhiệt năng của quả cầu tăng là Q = _∆Q .80% = 25.80% = 20 (J) - Độ tăng nhiệt độ của quả cầu

Q = m.C.∆t => ∆t=Q : (m.C) = 20 : 460 = 0,043 0C - Chọn đáp án A

* Mục đích : Kiểm tra vận dụng kiến thức : Định luật bảo toàn và chuyển

hoá năng lợng để suy luận cơ năng chuyển thành nhiệt năng và vận dụng công thức có liên quan để tính các đại lợng theo yêu cầu.