BÀI 42: BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG

 VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

KHỞI ĐỘNG

Khi quạt điện hoạt động, năng lượng điện chuyển thành cơ năng làm quay cánh quạt, khi bật công tắc bóng đèn sáng, năng lượng điện đã chuyển thành quang năng làm đèn sáng. Vậy sự biến đổi giữa các dạng năng lượng có tuân theo quy luật nào không?

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
2. Tìm hiểu sự truyền năng lượng giữa các vật

Quan sát HÌnh 42.1

• Khi người đẩy xe hàng, xe hàng đã nhận được năng lượng để chuyển động.
• Năng lượng từ người này đã chuyển sang xe hàng.
• Khi phơi lúa, hạt lúa nhận năng lượng từ đâu để có thể khô được ?
• Mặt trời

Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác

Năng lượng đã truyền từ nước sang nước đá.

Rót nước vào trong cốc có chứa nước đá thì trong cốc có sự truyền năng lượng như thế nào?

Hiện tượng năng lượng chuyển hóa từ vật này sang vật khác được ứng dụng nhiều trong khoa học và công nghệ

1. Tìm hiểu sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng

Thảo luận và trả lời câu hỏi

Vào lúc trời lạnh, người ta thường xoa hai bàn tay vào nhau, khi đó dạng năng lượng nào đã chuyển thành nhiệt để làm ấm bàn tay?

Khi ô tô động cơ nhiệt chạy, dạng năng lượng nào chuyển thành năng lượng cho ô tô hoạt động?

Khi đèn đường được thắp sáng, dạng năng lượng nào đã chuyển thành quang năng?

Vào lúc trời lạnh, người ta thường xoa hai bàn tay vào nhau để nhanh làm ấm bàn tay. Khi đó, năng lượng do sự chuyển động của hai bàn tay đã chuyển thành nhiệt để làm ấm bàn tay.

Khi ô tô động cơ nhiệt chạy, hoá năng giải phóng do đốt cháy nhiên liệu đã chuyển thành năng lượng cho ô tô hoạt động.

Khi đèn đường được thắp sáng, năng lượng điện đã chuyển thành quang năng.

• Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
• Ứng dụng trong chế tạo động cơ nhiệt, động cơ điện, đèn thắp sáng
• Khi bình nóng lạnh hoạt động, đã có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng nào sang dạng nào?
• Hãy phân tích sự chuyển hoá năng lượng trong hoạt động của đèn tín hiệu giao thông dùng năng lượng mắt trời.
• Khi bình nóng lạnh hoạt động, đã có sự chuyển hoá năng lượng từ điện năng thành nhiệt năng.
• Năng lượng điện chuyển thành năng lượng ánh sáng do bóng đèn phát ra

1. Tìm hiểu định luận bảo toàn năng lượng

Thảo luận và trả lời câu hỏi:

• Nhóm 1: Mô tả sự thay đổi động năng và thế năng của viên bị khi viên bi chuyển động từ vị trí A tới vị trí B, từ vị trí B tới vị trí C. So sánh năng lượng của viên bi khi ở vị trí A và khi viên bị ở vị trí C.
• Nhóm 2: Trong quá trình viên bị chuyển động, ngoài động năng và thế năng còn có dạng năng lượng nào xuất hiện?

Viên bi chuyển động từ vị trí A tới vị trí B, thế năng của viên bị giảm dần, động năng của nó tăng dần.

Viên bi chuyển động từ vị trí B tới vị trí C, thế năng của viên bi tăng dần còn động năng của nó giảm dần.

Năng lượng của viên bi khi ở vị trí A lớn hơn khi nó ở vị trí C do ở A bị có độ cao lớn hơn độ cao của nó khi ở C.

Trong quá trình viên bị chuyển động, ngoài động năng và thế năng còn có nhiệt năng xuất hiện.

Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

• Khi quạt điện hoạt động, điện năng cung cấp cho quạt điện chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào?
• Tổng các dạng năng lượng đó có bằng phần điện năng ban đầu cung cấp cho quạt không?
• Điện năng cung cấp cho quạt điện chuyển hoá thành cơ năng làm cho quạt quay và nhiệt năng làm nóng quạt. Tổng hai dạng năng lượng này bằng điện năng đã cung cấp cho quạt.

2. NĂNG LƯỢNG HAO PHÍ TRONG SỬ DỤNG
3. Tìm hiểu năng lượng hao phí

Trong các hoạt động, năng lượng ban đầu đã chuyển hoá thành những dạng năng lượng nào? Hãy chỉ ra phần năng lượng nào là có ích, phần năng lượng nào là hao phí.

Khi đun nước sôi, năng lượng nhiệt từ ngọn lửa làm nóng nước, ấm và môi trường xung quanh, trong đó chỉ có phần làm nóng nước là có ích.

Khi ô tô chuyển động, xăng được đốt cháy cung cấp năng lượng chuyển thành cơ năng cho ô tô chạy, nhiệt năng làm nóng ô tô. Phần chuyển hoá thành cơ năng cung cấp cho ô tô chạy là có ích, phần nhiệt năng là hao phí.

Năng lượng có ích: phần năng lượng ban đầu chuyển thành dạng năng lượng theo mục đích sử dụng.

Năng lượng hao phí: phần năng  lượng ban đầu chuyển thành năng lượng không đúng mục đích sử dụng.

Cho biết khi bóng đèn sợi đốt đang sáng, điện năng cung cấp cho bóng đèn đã chuyển hoá thành những dạng năng lượng nào? Dạng năng tượng nào là có ích, dạng năng lượng nào là hao phí?

• Khi bóng đèn sợi đốt đang sáng, điện năng đã chuyển hoá thành nhiệt năng làm dây tóc bóng đèn nóng lên phát ra ánh sáng.
• Phần có ích là phần năng lượng chuyển thành ánh sáng, phần hao phí là phần làm nóng môi trường xung quanh.

3. TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
4. Tìm hiểu về các hoạt động sử dụng năng lượng

Thảo luận và trả lời câu hỏi:

Những hoạt động nào ở sử dụng năng lượng hiệu quả và không hiệu quả? Vì sao?

Hoạt động sử dụng năng lượng hiệu quả:

• Tắt các thiết bị điện khi không sử dụng
• Để điều hoà ở mức trên 20 °C
• Chỉ dùng máy giặt khi có đủ lượng quần áo để giặt
• Sử dụng nước với một lượng vừa đủ nhu cầu
• Sử dụng điện mặt trời trong trường học.

Hoạt động sử dụng năng lượng không hiệu quả:

• Để các thực phẩm có nhiệt độ cao (còn nóng) vào tủ lạnh
• Ngắt tủ lạnh ra khỏi nguồn điện khi nhiệt độ ổn định
• Bật lò vi sóng trong phòng có máy lạnh
• Sử dụng bóng đèn dây tóc thay vì bóng đèn LED
• Khi không sử dụng các thiết bị như máy tính, ti vi, ... nên để ở chế độ chờ.

1. Tìm hiểu về sự cần thiết phải tiết kiệm năng lượng và các biện pháp tiết kiệm năng lượng

Thảo luận và trả lời câu hỏi:

Hãy nêu các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong cuộc sống hằng ngày.

LUYỆN TẬP

Khi quạt điện hoạt động thì có sự chuyển hóa:

1. Cơ năng thành điện năng
2. Điện năng thành hóa năng
3. Nhiệt năng thành điện năng
4. Điện năng thành cơ năng

Đáp án D

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

1. Máy quạt
2. Bàn là điện
3. Máy khoan
4. Máy bơm nước

Đáp án B

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

1. Luôn được bảo toàn
2. Luôn tăng thêm
3. Luôn bị hao hụt
4. Tăng giảm liên tục

Đáp án C

VẬN DỤNG

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

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

Trả lời các câu hỏi SGK

Làm bài tập Bài 42, Sách bài tập

Ôn tập Chủ đề 10