Tài liệu Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập bài 27+28: Sự bảo toàn năng lượng tỏng các hiện tượng cơ và nhiệt - Vật lý 8

Vật lí 8 THCS - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: [email protected] - Phone:0948249333 Bài 27+28. SỰ BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT - ĐỘNG CƠ NHIỆT A.TÓM TẮT KIẾN THỨC. I.Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác. Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác. II.Sự chuyển hóa giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng. -Các dạng của cơ năng: Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau. -Cơ năng và nhiệt năng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. III.Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. IV.Động cơ nhiệt. 1.Động cơ nhiệt là gì? Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng. 2.Hiệu suất của động cơ nhiệt. A Hiệu suất của động cơ nhiệt: H  Q trong đó A là công có ích, Q là nhiệt lượng tỏa ra của nhiên liệu bị đốt cháy. B.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1. Tại sao con lắc dao động quanh vị trí cân bằng O sau một thời gian thì dừng hẳn? Hãy chọn câu trả lời đúng nhất. A.Vì trong quá trình chuyển động cơ năng của con lắc bị biến mất đi. B.Vì không khí đã cản lại chuyển động của con lắc. C.Vì trong quá trình chuyển động, toàn bộ cơ năng của con lắc đã chuyển hóa dần thành nhiệt năng của con lắc và không khí, và chuyển há thành động năng của không khí. D.Vì con lắc chịu tác dụng của trọng lực nên trọng lục kéo nó về vị trí cân bằng. Câu 2. Trên mặt phẳng nằm ngang viên bi A đang đứng yên, viên bi B chuyển động tới va chạm vào viên bi A, thì thấy viên bi B đứng yên. Hỏi viên bi A chuyển động như thế nào? Tại sao? A.Viên bi A vẫn đứng yên, vì viên bi B đang đứng yên. B.Viên bi A chuyển động nhanh như viên bi B, vì toàn bộ cơ năng của viên bi B đã truyền cho viên bi A. C.Viên bi A chuyển động chậm hơn viên bi B, vì viên bi A chuyển động sau viên bi B. D.Viên bi A chuyển động chậm hơ viên bi B, vì khi va chạm chỉ một phần cơ năng của viên bi B truyền cho viên bi A, còn một phần còn lại đã biến thành nhiệt. Câu 3. Tại sao khi cưa thép, người ta phải cho một dòng nước nhỏ chảy liên tục vào chỗ cưa? A.Vì có nước dễ cưa hơn. B.Để làm nguội lưỡi cưa và thép. Vì khi cưa, cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng là cho lưỡi cưa và thép nóng lên. C.Vì có nước nên các hạt mạt sắt không văng ra ngoài. D.Một lý do khác. Câu 4. Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng? A.Khi mài dao. B.Khi khuấy nước. C.Khi đóng đinh. D.Cả A,B,C. Câu 5. Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng? A.Khi đun sôi nước. B.Khinh khí cầu đang hoạt động. C.Động cơ nhiệt đang hoạt động. D.Cả A,B,C. Câu 6. Một vật được thả trượt từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng xuống, giữa vật và mặt phẳng nghiêng có ma sát. Năng lượng đã chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào trong các dạng sau: A.Động năng chuyển hóa thành thế năng. B.Một phần thế năng hấp dẫn chuyển hóa thành công để thắng lực ma sát, phần còn lại chuyển thành động năng tại chân dốc. C.Thế năng chuyển hóa thành động năng. Trang 1 Vật lí 8 THCS - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: [email protected] - Phone:0948249333 D.Cơ năng biến thành công để thắng lực ma sát. Câu 7. Trong các động cơ sau đây, động cơ nào là động cơ nhiệt? A.Động cơ của chiếc xe máy. B.Động cơ của quạt máy. C.Động cơ của máy xay sinh tố. D.Động cơ của máy giặt. Câu 8. Phát biểu nào sau đây về hiệu suất của động cơ nhiệt là đúng? A.Hiệu suất cho biết động cơ thực hiện công nhanh hay chậm. B.Hiệu suất cho biết động cơ mạnh hay yếu. C.Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích. D.Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công hao phí. Câu 9. Trong các động cơ sau, động cơ nào không phải là động cơ nhiệt? A.Các máy cơ đơn giản. B.Động cơ của tàu hỏa. C.Động cơ của máy bay. D.Động cơ của tàu thủy. Câu 10. Trong sự chuyển vận của động cơ nổ 4 kì, thứ tự hoạt động nào sau đây là đúng? A.Hút nhiên liệu  Đốt nhiên liệu  Thải khí  Nén nhiên liệu. B.Hút nhiên liệu  Nén nhiên liệu  Đốt nhiên liệu  Thải khí. C.Hút nhiên liệu  Đốt nhiên liệu  Nén nhiên liệu  Thải khí. D.Thải khí  Hút nhiên liệu  Đốt nhiên liệu  Nén nhiên liệu. Câu 11. Trong các loại động cơ, động cơ nhiệt có những nhược điểm gì? A.Hiệu suất nhỏ. B.Gây ô nhiễm môi trường. C.Có cấu tạo cồng kềnh. D.Cả A,B,C. C.BÀI TẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Khi thả xe từ đỉnh một cái dốc xuống, khi đến chân dốc xe còn di chuyển thêm một đoạn đường nữa thì dừng hẳn. Cơ năng của xe đã biến đi đâu? Bài 2. Hãy nêu sự chuyển hóa giữa cơ năng, nhiệt năng khi đóng cọc xuống đất. Bài 3. Con lắc đang đứng yên tại vị trí cân bằng O. Ta kéo con lắc lên vị trí A rồi thả ra. Con lắc sẽ chuyển động như thế nào? Hãy nêu sự chuyển hóa của cơ năng, nhiệt năng khi con lắc chuyển động. Bài 4. Khi thả một quả cầu bằng thép rơi xuống cát thì quả cầu không nảy lên mà bị lún sâu xuống cát. Ở đây đã có sự chuyển hóa và truyền năng lượng nào xảy ra? Bài 5. Khi đun nước trong bình có nắp đạy kín, ta thấy khi nước sôi, nắp ấm bị đẩy ra ngoài. Hãy phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong trường hợp này. Bài 6. Hiệu suất của xe máy là bao nhiêu? Biết lực kéo của động cơ không đổi là 322N; nếu xe tiêu thụ hết 3 lít xăng thì xe đi được quãng đường 180km. Biết khối lượng riêng và năng suất tỏa nhiệt của xăng lần lượt là 700kg / m3 và 46.106 J / kg . (ĐS: 60%) Bài 7. Tính lượng dầu của máy bơm tiêu thụ để đưa được 968m3 nước lên cao 10m. Biết hiệu suất của máy bơm là 20%, năng suất tỏa nhiệt của dầu là 44.106 J / kg . (ĐS: 11kg) Bài 8. Động cơ của một máy bay có công suất 2.106 W và hiệu suất 30%. Hỏi với một tấn xăng, máy bay có thể bay được trong bao lâu? Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 44.106 J / kg . (ĐS: 1h55ph) Bài 9. Một đầu máy xe lửa có công suất 15kW , trong 3 giờ tiêu thụ hết 12,3kg dầu. Hỏi hiệu suất của động cơ đầu máy là bao nhiêu? Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu là 44.106 J / kg . (ĐS: 30%) Bài 10. Một cần cẩu có công suất 140kW . a.Trong một giờ cần cầu nâng được bao nhiêu tấn hàng lên cao 15m? (ĐS: 3360 tấn) b.Tính lượng dầu cần thiết để tiêu thụ trong khoảng thời gian đó. Biết hiệu suất của động cơ là 40% và năng suất tỏa nhiệt của dầu là 44.106 J / kg . (ĐS: 28,64kg) D.LUYỆN TẬP. Bài 1. Một thác nước cao h(m) và chênh lệch nhiệt độ của nước ở đỉnh và chân thác nước là 0, 20 C . Giả thiết rằng khi chạm vào chân thác, toàn bộ động năng của nước chuyển hết thành nhiệt lượng truyền cho nước. Biết nhiệt dung riêng của nước c  4200J / kg.K , lấy g  10m / s 2 . Độ cao của thác nước là bao nhiêu? (ĐS: 84m) Trang 2 Vật lí 8 THCS - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: [email protected] - Phone:0948249333 Bài 2. Một thác nước cao 126m và độ chênh lệch nhiệt độ của nước ở đỉnh và chân thác là 0,30 C . Giả thiết rằng khi chạm vào chân thác, toàn bộ động năng của nước chuyển hết thành nhiệt lượng truyền cho nước. Nhiệt dung riêng của nước là bao nhiêu? (ĐS: c  4200 J / kg.K ) Bài 3. Một vật bằng đồng có khối lượng 1,78kg rơi từ mặt hồ xuống đáy hồ sâu 5m. a.Tính độ lớn của phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt trong sự rơi này. Khối lượng riêng của đồng là 8900kg / m3 , của nước là 1000kg / m3 . (ĐS: 79J) b.Nếu vật không truyền nhiệt cho nước hồ thì nhiệt độ của nó tăng lên bao nhiêu độ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J / kg.K . (ĐS: 0,370C) Bài 4. Hai miếng nhôm và chì rơi từ cùng một độ cao xuống sàn nhà. Hãy xác định tỉ số tăng nhiệt độ của hai miếng kim loại trên khi chúng va chạm với sàn nhà, nếu coi toàn bộ cơ năng của hai vật khi rơi đều dùng để làm nóng vật. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của chì 130J/kg.K. (ĐS: 6,77 lần) Bài 5. Một máy bơm nước sau khi tiêu thụ hết 8kg dầu thì đưa được 700m3 nước lên cao 8m. Tính hiệu suất của máy bơm đó, biết năng suất tỏa nhiệt của dầu là 46.106 J / kg , khối lượng riêng của nước là 1000kg / m3 . (ĐS: 15%) Bài 6. Một ôtô có công suất 5000W và hiệu suất là 35% chạy được quãng đường 450km thì tiêu thụ hết 9 lít xăng. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106 J / kg , khối lượng riêng của xăng là 700kg / m3 . Tính: a.Nhiệt lượng tỏa ra của động cơ. b.Vận tốc chuyển động của ôtô ra đơn vị km/h. Bài 7. Người ta dùng một máy hơi nước hiệu suất 10% để đưa nước lên độ cao 9m. Sau 5 giờ máy bơm được 720m3 nước. Niết khối lượng riêng của nước là 1000kg / m3 . Tính: a.Công suất có ích của máy. b.Lượng than đá tiêu thụ. Biết năng suất tỏa nhiệt của than đá là 27.106 J / kg . Bài 8. Tính hiệu suất của một động cơ ôtô, biết rằng khi ô tô chuyển động với vận tốc 72km/h thì động cơ có công suất 20kW và tiêu thụ 20 lít xăng để chạy 200km. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng và khối lượng riêng của xăng lần lượt là 46.106 J / kg;700kg / m3 . Trang 3