Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt (Vật lý 8 học kì 2)

Trong bài viết này, HOCMAI muốn gửi tới các em học sinh khối 8 bài Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt nằm trong chương trình Vật lý 8. Bài soạn chứa đầy đủ những kiến thức, lý thuyết, bài tập (kèm đáp án và cách giải chi tiết) của bài học này. Các em học sinh tham khảo nhé!

Bài viết tham khảo thêm:

• Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
• Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt
• Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 8 BÀI 27: SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT

1. Sự truyền nhiệt năng, cơ năng từ sự vật này sang sự vật khác

Nhiệt năng, cơ năng có thể được truyền từ sự vật này sang sự vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang một dạng khác.

2. Sự chuyển hóa giữa những dạng của cơ năng, giữa nhiệt năng và cơ năng

 

– Những dạng của cơ năng: thế năng và động năng có thể được chuyển hoá qua lại lẫn nhau.

– Nhiệt năng và cơ năng có thể truyền từ sự vật này sang một sự vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang một dạng khác.

3. Sự bảo toàn năng lượng trong những hiện tượng cơ và nhiệt

Định luật bảo toàn và chuyển hoá của 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”.

B. GIẢI BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 8 BÀI 27: SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT

Bài C1 (trang 94 | SGK Vật Lý 8):

Em hãy mô tả sự truyền nhiệt năng, cơ năng trong những hiện tượng dưới đây và tìm từ ngữ thích hợp cho những chỗ trống của các câu ở cột bên phải trong 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 ở trong những hiện tượng sau đây và tìm từ ngữ thích hợp cho những chỗ trống của các câu ở cột bên phải trong 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 ra ví dụ về sự biểu hiện của định luật trên trong những hiện tượng nhiệt và cơ đã được học.

Lời giải:

Thả một viên bi từ trên cao xuống nền đá. Khi rơi xuống, thế năng được chuyển hóa dần thành động năng. Khi rơi chạm tới sàn nhà, một phần của cơ năng đã được chuyển hóa thành nhiệt năng làm cho sàn nhà và viên bi cùng nóng lên.

Bài C4 (trang 96 | SGK Vật Lý 8):

Hãy tìm thêm những ví dụ, ngoài ví dụ đã có ở trong bài về sự truyền nhiệt năng, cơ năng từ sự vật này sang sự vật khác; sự chuyển hóa giữa những dạng cơ năng cũng như giữa cơ năng và nhiệt năng.

Lời giải:

– Sử dụng chiếc búa đập nhiều lần vào một thanh đồng làm cho thanh đồng nóng lên: Cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng.

– Ném một sự vật lên cao: Động năng đã được chuyển hóa thành thế năng.

Bài C5 (trang 96 | SGK Vật Lý 8):

Tại sao ở trong hiện tượng hòn bi va vào một thanh gỗ sau khi va chạm chỉ chuyển động thêm được một đoạn ngắn nữa rồi dừng lại. Cơ năng của đã mất đi đâu?

Lời giải:

Hòn bi va vào một thanh gỗ sau khi va chạm chúng chỉ chuyển động được thêm một đoạn ngắn nữa rồi dừng lại là bởi vì một phần cơ năng của chúng được chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng máng trượt, thanh gỗ, hòn bi và không khí xung quanh, năng lượng của chúng sẽ giảm dần.

Bài C6 (trang 96 | SGK Vật Lý 8):

Tại sao ở trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc luôn chỉ dao động ở trong một thời gian ngắn rồi dừng lại tại một vị trí cân bằng? Cơ năng của con lắc đã được chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Lời giải:

Ở trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc luôn chỉ dao động ở trong một thời gian ngắn rồi dừng lại tại vị trí cân bằng là bởi vì một phần cơ năng của chúng đã được chuyển hóa thành nhiệt năng khiến cho nóng con lắc cùng với không khí xung quanh.

C. GIẢI SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 8 BÀI 27: SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT

Bài 27.1 (trang 74 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Hòn bi thép A và hòn bi thép B giống hệt nhau được treo vào hai đầu sợi dây có chiều dài là như nhau. Khi kéo viên bi A lên rồi cho rơi xuống va đập vào viên bi B, người ta quan sát thấy viên bi B bị bắn lên ngang với độ cao của viên bi A trước khi thả xuống (hình H.27.1). Hỏi khi đó thì viên bi A sẽ ở trạng thái nào?

A)Đứng yên tại vị trí ban đầu của viên B

B)Chuyển động theo viên B nhưng không lên tới được độ cao của viên B.

C)Bật trở lại vị trí ban đầu.

D)Nóng lên.

Lời giải:

Chọn A

Bài 27.2 (trang 74 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Thí nghiệm của Jun trình bày ở trong phần “Có thể em chưa biết” của bài 27 (của sách giáo khoa môn Vật lý 8) cho thấy công mà quả nặng đã thực hiện làm quay những tấm kính kim loại đặt bên trong nước để làm nóng nước lên đúng bằng với nhiệt lượng mà nước đã nhận được. Thí nghiệm này đã chứng tỏ được điều gì?

A)Năng lượng được bảo toàn.

B)Nhiệt là một dạng thức của năng lượng.

C)Cơ năng có thể được chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng.

D)Nhiệt năng có thể được chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng.

Lời giải:

Chọn đáp án D

Bài 27.3 (trang 74 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Khi kéo đi kéo lại sợi dây cuốn quanh một cái ống nhôm đựng nước nút kín (hình H27.2), người ta thấy rằng nước ở trong ống nóng lên rồi sôi 100 độ, hơi nước đẩy cái nút bật ra cùng với một lớp hơi nước trắng do những hạt nước rất nhỏ tạo thành.

Hãy cho biết, ở trong thí nghiệm trên đã có những dạng truyền năng lượng và chuyển hóa nào xảy ra ở trong quá trình sau:

a) Kéo nhau qua lại của sợi dây

b) Nước nóng lên

c) Hơi nước làm bật cái nút ra

d) Hơi nước ngưng tụ thành những giọt nước nhỏ.

Lời giải:

a) Cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng

b) Truyền nhiệt năng từ ống nhôm sang nước

c) Nhiệt năng được chuyển hóa thành cơ năng

d) Truyền nhiệt năng từ hơi nước sang môi trường bên ngoài và làm cho hơi nước lạnh đi ngưng tụ trở thành giọt nước.

Bài 27.4 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Tại sao khi chúng ta cưa thép, người ta đã đặt một dòng nước nhỏ chảy liên tục vào chỗ cưa? Ở đây đã có sự truyền năng lượng và chuyển hóa nào xảy ra?

Lời giải:

Theo định luật bảo toàn năng lượng, khi hành động cưa diễn ra một phần cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng (bởi ma sát) khiến cho miếng thép và lưỡi cưa nóng lên. Người ta cho dòng nước chảy vào chỗ cưa để nước lấy đi một phần nhiệt năng đó và giúp làm nguội cả lưỡi cưa lẫn miếng thép.

Bài 27.5 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Tại sao lấy giao từ trong cối giã hoặc trong cối xay ra đều nóng?

Lời giải:

Khi xay gạo hoặc giã gạo, người ta đã thực hiện công lên gạo, vì vậy gạo đã nóng lên.

Bài 27.6 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Cơ năng có thể được biến đổi hoàn toàn trở thành nhiệt năng (ví dụ ở trong thí nghiệm Jun), còn nhiệt năng lại không thể được biến đổi hoàn toàn trở thành cơ năng (ví dụ ở trong động cơ nhiệt). Điều này có chứng tỏ được rằng nguyên lý năng lượng không được bảo toàn không? Vì sao?

Lời giải:

Không. Một phần nhiệt năng của nhiên liệu đã bị đốt cháy được truyền ra ngoài môi trường xung quanh (pit-tông, không khí, xilanh…). Tổng nhiệt năng được truyền ra môi trường bên ngoài và nhiệt năng được chuyển hóa thành cơ năng sẽ bằng với năng lượng do nhiên liệu đốt cháy đã tỏa ra, điều này chứng tỏ rằng năng lượng vẫn bảo toàn.

Bài 27.7 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Một người kéo một sự vật chất liệu kim loại lên dốc, khiến cho sự vật chuyển động vừa nóng lên. Nếu bỏ qua sự truyền năng lượng ra ngoài môi trường xung quanh thì công của người này đã hoàn toàn được chuyển hóa thành:

A)động năng của vật

B)nhiệt năng và động năng của sự vật.

C)thế năng và động năng của sự vật.

D)nhiệt năng, thế năng của động năng của sự vật.

Lời giải:

Chọn D

Bài 27.8 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Một sự vật trượt từ đỉnh dốc A xuống chân dốc B, tiếp tục chuyển động ở trên mặt đường nằm ngang tới điểm C mới dừng lại (hình H.27.3). Câu nào bên dưới đây nhắc về sự chuyển hóa năng lượng của sự vật là đúng?

A)Từ điểm A đến điểm B, chỉ có sự chuyển hóa tự động năng trở thành thế năng.

B)Từ điểm A đến điểm B, chỉ có sự chuyển hóa từ động năng trở thành nhiệt năng và thế năng.

C)Từ điểm B đến điểm C, chỉ có sự chuyển hóa từ động năng trở thành nhiệt năng.

D)Từ điểm B đến điểm C, chỉ có sự chuyển hóa từ động năng trở thành nhiệt năng và thế năng.

Lời giải:

– Từ điểm A đến điểm B có sự chuyển hóa từ thế năng trở thành động năng 

– Từ điểm B đến điểm C chỉ có sự chuyển hóa từ động năng trở thành nhiệt năng 

Chọn đáp án C

Bài 27.9 (trang 75 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Trường hợp nào bên duwois đây không có sự chuyển hóa từ cơ năng chuyển thành nhiệt năng hoặc ngược lại?

A)Một sự vật vừa rơi từ trên cao xuống vừa nóng lên.

B)Búa máy đạp vào cọc bê tông khiến cho cọc bê tông lún xuống và ấm nóng lên.

C)Miếng đồng thả vào trong nước đang sôi, nóng lên.

D)Động cơ xe máy đang chạy

Lời giải:

Chọn C

Bài 27.10 (trang 76 | Sách bài tập Vật Lí 8)

Nhúng một quả bóng bàn bị xẹp vào trong nước đang sôi, quả bóng lại phồng lên như cũ. Đã có những sự biến đổi năng lượng nào diễn ra trong hiện tượng này?

Lời giải:

– Khi quả bóng được nhúng vào trong nước sôi, không khí bên trong quả bóng nóng lên, nhiệt năng của nó cũng tăng lên do truyền nhiệt.

– Không khí ở trong quả bóng nóng lên, nở ra, thực hiện công khiến cho quả bóng phồng lên: một phần nhiệt năng của nó được biến thành cơ năng.

D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 8 BÀI 27: SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT

Vậy là các em học sinh khối 8 thân yêu đã cùng với HOCMAI soạn xong Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt. Kiến thức thật thú vị và bổ ích phải không các em. Các em có thể tham khảo thêm thật nhiều bài học bổ ích nữa tại website hoctot.hocmai.vn.