Bài 42: Bảo toàn năng lượng và sử dụng năng lượng - Kết nối tri thức với cuộc sống

Bài tập 42.1

Khi quạt điện hoạt động thì có sự chuyển hóa

A. cơ năng thành điện năng

B. điện năng thành hóa năng.

C. nhiệt năng thành điện năng.

D. điện năng thành cơ năng.

Gợi ý

Khái niệm của một số dạng năng lượng

+ Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện.

+ Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

+ Hóa năng là dạng năng lượng do phản ứng hóa học sinh ra.

+ Cơ năng là năng lượng kết hợp chuyển động và vị trí của vật thể.

Đáp án

Để quạt điện hoạt động thì ta cần cung cấp cho quạt một dòng điện. Khi quạt hoạt động thì cánh quạt có một tốc độ nhất định. Vì vậy khi quạt điện hoạt động thì có sự chuyển hóa điện năng thành cơ năng.

Bài tập 42.2

Hiện tượng nào dưới đây đi kèm theo sự biến đổi từ cơ năng thành điện năng.

A. Núm của đinamô quay, đèn bật sáng.

B. Pin mặt trời dùng để đun nước nóng.

C. Vật giảm tốc độ khi bị cản trở.

D. Vật nóng lên khi bị cọ xát.

Gợi ý

+ Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện.

+ Cơ năng là năng lượng kết hợp chuyển động và vị trí của vật thể.

Đáp án

Hiện tượng đi kèm sự biến đổi từ cơ năng thành điện năng là núm của đinamô quay, đèn bật sáng.

Chọn A.

Bài tập 42.3

Thả một quả bóng bàn rơi từ một độ cao nhất định, sau khi chạm đất quả bóng không nảy lên đến độ cao ban đầu vì

A. quả bóng bị Trái Đất hút

B. quả bóng đã bị biến dạng

C. thế năng của quả bóng đã chuyển thành động năng.

D. một phần cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

Gợi ý

Kết hợp với lý thuyết trong chương lực

Đáp án

Khi quả bóng chạm đất, lực ma sát xuất hiện làm cho quả bóng sinh ra nhiệt, nên một phần cơ năng của quả bóng đã chuyển thành nhiệt năng, vì vậy quả bóng không nảy lên đến độ cao ban đầu.

Chọn D.

Bài tập 42.4

Trong các dụng cụ và thiết bị điện sau đây, thiết bị nào chủ yếu biến đổi điện năng thành nhiệt năng?

A. Máy quạt.

B. Bàn là điện.

C. Máy khoan.

D. Máy bơm nước.

Gợi ý

+ Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện.

+ Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Đáp án

Bàn là điện là thiết bị chủ yếu biến đổi điện năng thành nhiệt năng.

Chọn B.

Bài tập 42.5

Dạng năng lượng nào đã chuyển hóa thành điện năng trong một chiếc đồng điện tử chạy bằng pin?

A. Cơ năng.

B. Nhiệt năng.

C. Hóa năng.

D. Quang năng

Đáp án

Chiếc đồng hồ điện tử chạy bằng pin đã chuyển hóa điện năng thành hóa năng.

Chọn C.

Bài tập 42.6

Trong các quá trình biến đổi từ động năng sang thế năng và ngược lại, cơ năng

A. luôn được bảo toàn.

B. luôn tăng thêm.

C. luôn bị hao hụt.

D. tăng giảm liên tục.

Gợi ý

Năng lượng không tự sinh ra và mất đi, năng lượng chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

Cơ năng = Động năng + Thế năng.

Động năng và thế năng luôn biến đổi cho nhau.

Đáp án

Cơ năng luôn được bảo toàn.

Chọn A.

Bài tập 42.7

Hãy kể tên các thiết bị/ dụng cụ tiêu thụ điện năng biến đổi thành nhiệt năng, quang năng, cơ năng để có thể sử dụng trực tiếp.

Gợi ý

+ Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện.

+ Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

+ Hóa năng là dạng năng lượng do phản ứng hóa học sinh ra.

+ Cơ năng là năng lượng kết hợp chuyển động và vị trí của vật thể.

Đáp án

+ Thiết bị/ dụng cụ tiêu thụ điện năng biến đổi thành nhiệt năng là: bàn là, nồi cơm điện,..

+ Thiết bị/ dụng cụ tiêu thụ điện năng biến đổi thành quang năng: các loại bóng đèn như đèn led, đèn huỳnh quang, bóng đèn sợi đốt,…

+ Thiết bị/ dụng cụ tiêu thụ điện năng biến đổi thành cơ năng: máy bơm, quạt điện, …

Bài tập 42.8

Hãy nêu tên ba thiết bị/ dụng cụ trong đó có sự chuyển hóa năng lượng từ

a) hóa năng thành điện năng

b) nhiệt năng thành quang năng

c) điện năng thành cơ năng và nhiệt năng.

Gợi ý

+ Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện.

+ Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

+ Hóa năng là dạng năng lượng do phản ứng hóa học sinh ra.

+ Cơ năng là năng lượng kết hợp chuyển động và vị trí của vật thể.

Đáp án

a) Pin đồng hồ điện tử

b) Bóng đèn dây tóc

c) Quạt điện.

Bài tập 42.9

Sử dụng đồng hồ đo điện năng tiêu thụ của một bóng đèn, đồng hồ chỉ 2,5 kW.h. Tuy nhiên, theo tính toán cho thấy bóng đèn chỉ tiêu thụ năng lượng là 2,4 kW.h. Theo em, định luật bảo toàn năng lượng có còn đúng trong trường hợp này không?

Đáp án

Trong trường hợp này vì ta chỉ tính toán năng lượng tiêu thụ trên bóng đèn, chưa tính đến năng lượng hao phí trên đường dây truyền tải. Đồng hồ đã đo cả năng lượng tiêu thụ trên bóng đèn và năng lượng hao phí trên đường dây truyền tải. Do đó, định luật bảo toàn năng lượng vẫn đúng trong trường hợp này.

Bài tập 42.10

Trong cuộc thảo luận về khoa học kĩ thuật, bạn An đề xuất mô hình như sau: Nếu chỉ để quạt điện làm mát thì chưa tận dụng hết công suất của quạt. Vì vậy, ta gắn thêm vào trục cánh quạt các thiết bị khác như động cơ sạc điện, động cơ máy lạnh,… Khi đó, ta sẽ được một thiết bị đa năng, vừa quạt mát và vừa thực hiện được các chức năng khác.

Theo em, ý tưởng của bạn An có hợp lí không? Vì sao?

Gợi ý

Liên hệ thực tế.

Đáp án

Nếu gắn thêm vào trục cánh quạt các thiết bị khác như động cơ sạc điện, động cơ máy lạnh,… thì cánh quạt sẽ quay chậm lại. Theo định luật bảo toàn năng lượng, không thể xảy ra việc cung cấp năng lượng thêm cho quạt, quạt phải làm thêm nhiều việc mà tốc độ quay của quạt không đổi. Vì vậy ý tưởng của An không hợp lí.