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 48.5).

- Tiến hành:

+ Kéo quả cầu (2) đến điểm B (nằm trong mặt phẳng của tấm bìa như hình 48.5) 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 trên chứng tỏ điều gì?

Một em bé đang chơi xích đu trong sân. Muốn cho xích đu luôn lên tới độ cao ban đầu, thỉnh thoảng người mẹ phải đẩy vào xích đu (hình 48.6). Tại sao cần làm như thế?

Quả bóng nảy

- Chuẩn bị: 1 quả bóng tennis hoặc bóng cao su, thước dây (hoặc thước cuộn), một sợi dây dài hơn 1m.

- Tiến hành:

+ Thả rơi quả bóng tennis ở độ cao 1m so với sàn nhà. Dùng sợi dây căng ngang ở độ cao 1m để làm mốc (hình 48.7).

+ Yêu cầu các bạn trong nhóm đo độ cao mà quả bóng đạt được sau lần nảy đầu tiên.

- Thảo luận:

+ Nêu nhận xét về kết quả đo được. Giải thích tại sao?

+ Có phải trong trường hợp này định luật bảo toàn năng lượng không còn đúng?

Gọi tên các dạng năng lượng xuất hiện khi đèn pin được bật sáng (hình 48.2). Vẽ sơ đồ chỉ ra sự chuyển hóa năng lượng (còn được gọi là sơ đồ dòng năng lượng) của đèn pin?

Ống chỉ biết lăn

Thực hiện:

- Quấn một dây cao su xung quanh que tăm và luồn qua lõi ống chỉ như hình 48.4.

- Dùng băng dính dán để giữ cố định que tăm vào ống chỉ.

- Luồn dây cao su qua vòng đệm và quấn quanh bút chì.

- Vặn bút chì để xoắn dây cao su

- Đặt ống chỉ trên một bề mặt mịn và thả tay giữ bút chì ra.

a/ Tại sao ống chỉ lăn được?

b/ Làm thế nào để ống chỉ lăn xa hơn?

Vận dụng sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng để giải thích một số hiện tượng có liên quan.

Hình 48.3 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?

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.

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.

Thực ra quả cầu (1) không hoàn toàn lên đúng vị trí A. Tại sao?

Khi trời lạnh, ta thường xoa hai bàn tay vào nhau và thấy tay nóng lên. Tại sao?

- Khi vỗ hai tay vào nhau, ta nghe được tiếng vỗ tay. Trong hoạt động này đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?

Hóa năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?