[Kết nối tri thức] Giải bài tập khoa học tự nhiên bài 48: Sự chuyển hóa năng lượng
Kết nối tri thức: Sự chuyển hóa năng lượng
Khi trời lạnh, chúng ta thường xoa hai bàn tay vào nhau và cảm thấy tay ấm lên. Tại sao lại như vậy?
Khi chúng ta xoa hai tay vào nhau, năng lượng từ động năng được chuyển hóa thành nhiệt năng, làm cho tay chúng ta trở nên ấm hơn. Đây là quá trình chuyển hóa năng lượng từ một dạng sang dạng khác, giúp cơ thể chúng ta duy trì nhiệt độ ổn định trong thời tiết lạnh.
Bên cạnh đó, khi vỗ hai tay vào nhau, chúng ta nghe thấy âm thanh của tiếng vỗ tay. Trong hoạt động này, năng lượng từ chuyển động của tay được chuyển hóa thành âm thanh. Đây là một ví dụ khác về sự chuyển hóa năng lượng, khi năng lượng từ một dạng biến đổi thành dạng khác, thể hiện sự đa dạng và linh hoạt của quá trình chuyển hóa trong tự nhiên.
Bài tập và hướng dẫn giải
I. Chuyển hóa năng lượng
1. Gọi tên các dạng năng lượng xuất hiện khi đèn pin được bật sáng (hình 3.2). Vẽ sơ đồ chỉ ra sự chuyển hóa năng lượng (còn được gọi là sơ đồ dòng năng lượng) của đèn pin.
2. Hình 3.3 mô tả một máy sấy tóc đang hoạt động. Mũi tên trên sơ đồ dòng năng lượng cho thấy sự chuyển hóa điện năng thành ba dạng năng lượng khác.
a) Tên ba dạng năng lượng đó là gì?
b) Nêu thêm một thiết bị điện biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác.
3. Hóa năng có thể chuỷen hóa thành các dạng năng lượng nào?
4. Hoàn thành các câu sau đây bằng cách ghi vào vở (hay phiếu học tập) các từ hoặc cụm từ trong khung thích hợp với các khoảng trống, được đánh số thứ tự từ (1) đến (6).
a) Hóa năng lưu trữ trong thực phẩm, khi ta ăn, được chuyển hóa thành ___(1)___ giúp ta đạp xe.
b) Hóa năng lưu trữ trong que diêm, khi cọ xát với vỏ bao diêm, được chuyển hóa thành ___(2)___ và ___(3)___
c) Hóa năng trong nhiên liệu (xăng, dầu, ) khi đốt cháy được chuyển hóa thành ___(4)___, ___(5)___ và ___(6)___ của máy bay, tàu hỏa.
II. Định luật bảo toàn năng lượng
1. Thí nghiệm về sự bảo toàn năng lượng
Thực hiện thí nghiệm sau đây để nghiên cứu về sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng trong một chuyển động cơ học.
Chuẩn bị: Hai con lắc (gồm 2 quả cầu giống hệt nhau, treo bằng hai dây nhẹ dài bằng nhau), giá treo cố định, thước mét, tấm bìa đánh dấu hai điểm A, B có cùng độ cao (hình 3.5)
Tiến hành:
- Kéo quả cầu (2) đến điểm B (nằm trong mặt phẳng của tấm bìa như hình 3.6) rồi thả ra.
- Quả cầu (2) chuyển động về vị trí ban đầu va chạm vào quả cầu (1), làm cho quả cầu (1) lên đến vị trí A cùng độ cao với vị trí B.
Thảo luận: Thí nghiệm chứng tỏ điều gì?
2. Một em bé đang chơi xích đu trong sân. Muốn cho xích đu luôn lên tới độ cao ban đầu, thỉnh thoảng người bố phải đẩy vào xích đu (hình 3.6). Tại sao cần làm như thế?
3. Hoàn thành các câu sau đây bằng cách ghi vào vở (hay phiếu học tập) các từ hoặc cụm từ trong khung thích hợp với các khoảng trống, được đánh số thứ tự từ (1) đến (10). Ví dụ (1) - thế năng
a) Khi quả bóng được giữ yên ở trên cao, nó đang có ___(1)___
Khi quả bóng được thả rơi, ___(2)___ của nó được chuyển hóa thành ___(3)___
b) Quả bóng không thể nảy trở lại độ cao ban đầu, nơi nó được thả rơi, bởi vì không phải tất cả ___(4)___ của nó biến thành ___(5)___. Thực tế, luôn có một phần năng lượng của nó được chuyển hóa thành ___(6)___ và ___(7)___ trong khi va chạm.
c) Trong quá trình chuyển động của quả bóng, luôn có sự ___(8)___ từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác. Năng lượng toàn phần của quả bóng luôn được ___(9)___ không bao giờ ___(10)___ hoặc được tạo ra thêm.