Bài 48: Sự Chuyển Hóa Năng Lượng

Bài 48: Sự chuyển hóa năng lượng

Phần 1: Giải Sách Giáo Khoa

Hoạt động & Câu hỏi

Mở đầu trang 168 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

- Khi trời lạnh, ta thường xoa hai bàn tay vào nhau và thấy tay nóng lên. Vì khi hai bàn tay xoa vào nhau xuất hiện dạng năng lượng cơ năng sau một thời gian năng lượng cơ năng chuyển hóa thành năng lượng nhiệt làm tay nóng lên.

- Khi vỗ hai tay vào nhau, ta nghe được tiếng vỗ tay. Trong hoạt động này đã có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng năng lượng cơ năng sang dạng năng lượng âm.

Câu hỏi 1 trang 168 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

- Các dạng năng lượng xuất hiện khi đèn pin được bật sáng là:

+ Hóa năng

+ Năng lượng điện

+ Năng lượng ánh sáng

+ Năng lượng nhiệt

- Sơ đồ dòng năng lượng của đèn pin:

Câu hỏi 2 trang 168 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

a/

b/

Quạt điện biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng

Câu hỏi 3 trang 168 Bài 48 KHTN lớp 6: Hóa năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào?

Lời giải:

- Hóa năng có trong thức ăn con người ăn có thể chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng cơ thể, có thể chuyển hóa thành động năng làm cơ thể chuyển động, có thể chuyển hóa thành thế năng khi con người ở một độ cao so với mặt đất.

- Hóa năng ở trong nhiên liệu khi đốt cháy có thể chuyển hóa thành quang năng và nhiệt năng.

Câu hỏi 4 trang 169 Bài 48 KHTN lớp 6: 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.

Lời giải:

(1) - động năng

(2) – nhiệt năng

(3) – năng lượng ánh sáng

(4) – điện năng

(5) – động năng

(6) – thế năng

Hoạt động 1 trang 169 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

a/ Ống chỉ lăn được, vì:

- Khi chúng ta vặn bút chì sẽ làm sợi dây cao su bị xoắn tức là dây cao su bị biến dạng đàn hồi và sinh ra lực đàn hồi để chống lại nguyên nhân bị biến dạng.

- Khi bỏ tay giữ bút chì ra thì lập tức dây cao su sẽ quay trở về hình dạng ban đầu bằng cách nhả các vòng dây đã bị xoắn làm cho bút chì bị xoay theo và ống cũng lăn theo.

- Ở đây đã có sự chuyển hóa từ thế năng đàn hồi thành động năng.

b/ - Để ống chỉ lăn xa hơn thì ta cần xoắn dây cao su nhiều vòng hơn nữa nhưng không được vượt quá giới hạn đàn hồi của dây cao su.

- Vi khi xoắn nhiều vòng hơn thì dây cao su bị biến dạng nhiều hơn dẫn tới thế năng đàn hồi lớn hơn và chuyển hóa hết sang động năng làm ống chỉ lăn xa hơn.

Hoạt động 2 trang 169 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

Ta phân tích thí nghiệm trên:

- Khi kéo quả cầu (2) đến điểm B rồi thả ra thì quả cầu khi đó có năng lượng ở dạng thế năng, nó dần quay trở về vị trí ban đầu do có sự chuyển hóa từ thế năng thành động năng.

- Sau đó va chạm vào quả cầu (1) truyền năng lượng động năng cho quả cầu (1) và nó lên đến vị trí A cùng độ cao với vị trí B, tức là ở đây có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng.

- Và quả cầu (1) có năng lượng bằng quả cầu (2), như ban đầu ta đã cung cấp.

Từ đây, qua thí nghiệm ta thấy, năng lượng được bảo toàn.

Em có biết 1 trang 169 Bài 48 KHTN lớp 6: Thực ra quả cầu (1) không hoàn toàn lên đúng vị trí A. Tại sao?

Lời giải:

Quả cầu (1) không hoàn toàn lên đúng vị trí A, vì:

- Khi quả cầu (2) di chuyển về vị trí ban đầu sẽ bị chịu tác dụng của lực cản không khí => một phần năng lượng chuyển hóa để thắng được lực cản.

- Khi quả cầu (2) va chạm vào quả cầu (1), sẽ làm cho hai quả cầu nóng lên => một phần năng lượng chuyển hóa thành nhiệt năng.

- Khi quả cầu (1) di chuyển lên cao sẽ bị chịu tác dụng của lực cản không khí => một phần năng lượng chuyển hóa để thắng được lực cản,

Cho nên, trên thực tế quả cầu (1) không lên được đúng vị trí A.

Câu hỏi 5 trang 170 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

Muốn cho xích đu luôn lên tới độ cao ban đầu, thỉnh thoảng người mẹ phải đẩy vào xích đu, vì:

- Người mẹ tác dụng lực đẩy vào em bé, làm em bé bắt đầu chuyển động, có sự biến đổi năng lượng từ dạng động năng sang thế năng và năng lượng đó cứ chuyển hóa theo vòng lặp: động năng – thế năng – động năng.

- Trong quá trình đu, em bé chịu lực cản của không khí và va chạm vào không khí nên một phần năng lượng chuyển hóa thành năng lượng để thắng lực cản và tỏa nhiệt ra môi trường => không thể lên tới độ cao như cũ.

- Người mẹ phải đẩy thêm vào khi em bé đu, để bù năng lượng vào phần năng lượng của chuyển động em bé đã bị chuyển hóa thành năng lượng khác.

Do vậy, em bé có thể đu lên đến độ cao như ban đầu.

Hoạt động 3 trang 170 Bài 48 KHTN lớp 6: 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?

Lời giải:

- Sau lần nảy đầu tiên, quả bóng không đạt được độ cao như ban đầu, vì:

+ Quả bóng khi rơi từ độ cao xuống mặt đất sẽ chịu lực cản của không khí, va chạm mặt đất và còn phát ra âm.

+ Nên năng lượng của quả bóng, một phần bị chuyển hóa thành nhiệt năng tỏa nhiệt ra môi trường, làm nóng mặt đất và năng lượng âm.

Vì vậy, quả bóng không có cơ năng như ban đầu nên không đạt được độ cao như ban đầu.

- Định luật bảo toàn năng lượng: năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

Trong trường hợp này, năng lượng không bị mất đi mà đã chuyển hóa thành một phần nhiệt năng và năng lượng âm. Nên định luật bảo toàn năng lượng vẫn đúng trong trường hợp này.

Câu hỏi 6 trang 170 Bài 48 KHTN lớp 6: 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.

Lời giải:

a/ (1) – thế năng

(2) – thế năng

(3) – động năng

b/ (4) – động năng

(5) – thế năng

(6) – nhiệt năng

(7) – năng lượng âm

c/ (8) – chuyển hóa

(9) – bảo toàn

(10) – tự mất đi

Em có thể 1 trang 170 Bài 48 KHTN lớp 6: Vận dụng sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng để giải thích một số hiện tượng có liên quan.

Lời giải:

Ví dụ: Một hòn bi lăn từ trên máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động.

- Hòn bi lăn từ trên cao xuống có thế năng chuyển hóa thành động năng.

Phần 2: Lý thuyết bài học

Với tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên lớp 6 Bài 48: Sự chuyển hóa năng lượng hay nhất, chi tiết sách Kết nối tri thức với cuộc sống giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt KHTN 6.

I. Chuyển hóa năng lượng

Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

Ví dụ:

II. Định luật bảo toàn năng lượng

- Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác.

Rót nước vào cốc nước đá. Nước đã truyền nhiệt năng cho đá làm đá tan.

- Định luật bảo toàn năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác”.

Ví dụ:

Phần 3: Bài tập trắc nghiệm

Với 10 bài tập trắc nghiệm Khoa học tự nhiên lớp 6 Bài 48: Sự chuyển hóa năng lượng có đáp án và lời giải chi tiết đầy đủ các mức độ sách Kết nối tri thức với cuộc sống sẽ giúp học sinh ôn luyện trắc nghiệm KHTN 6.

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng vê sự chuyển hóa năng lượng trong các dụng cụ sau?

A. Quạt điện: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

B. Nồi cơm điện: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng.

C. Đèn LED: quang năng biến đổi thành nhiệt năng

D. Máy bơm nước: động năng biến đổi thành điện năng và nhiệt năng

Lời giải

A – sai vì, Quạt điện: điện năng chuyển hóa thành động năng, nhiệt năng và quang năng.

B – đúng

C – sai, vì Đèn LED: điện năng được biến đổi thành quang năng, nhiệt năng.

D – sai, vì Máy bơm nước: điện năng biến đổi thành động năng và nhiệt năng

Đáp án: B

Câu 2: Bỏ một cục đá vào ly nước nóng, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nhiệt độ của ly nước nóng sẽ tăng dần

B. Nhiệt truyền từ cục đá sang nước nóng

C. Nước nóng và cục đá truyền nhiệt qua lại lẫn nhau

D. Nhiệt truyền từ nước nóng sang cục đá.

Lời giải

Nguyên lý truyền nhiệt: truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp

=> Khi bỏ một cục đá vào ly nước nóng thì nhiệt truyền từ nước nóng sang cục đá vì nhiệt độ của nước nóng lớn hơn nhiệt độ của cục đá, sự truyền nhiệt này sẽ dừng khi nhiệt độ của nước nóng và nhiệt độ của cục đá cân bằng nhau.

Đáp án: D

Câu 3: Trong các thiết bị sau đây, thiết bị nào biến đổi điện năng chủ yếu thành nhiệt năng?

A. Quạt điện

B. Máy bơm nước

C. Máy khoan

D. Bếp điện

Lời giải

A – Điện năng biến đổi chủ yếu thành động năng (cơ năng).

B – Điện năng biến đổi chủ yếu thành động năng (cơ năng).

C – Điện năng biến đổi chủ yếu thành động năng (cơ năng).

D – Điện năng biến đổi chủ yếu thành nhiệt năng.

Đáp án: D

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về định luật bảo toàn năng lượng?

A. Năng lượng tự sinh ra hoặc tự mất đi và chuyển từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

B. Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi và truyền từ vật này sang vật khác.

C. Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác

D. Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

Lời giải Định luật bảo toàn năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác”.

Đáp án: D

Câu 5: Năng lượng trong pin Mặt Trời được chuyển hóa như thế nào?

A. Cơ năng thành điện năng

B. Nhiệt năng thành điện năng

C. Hóa năng thành điện năng

D. Quang năng thành điện năng

Lời giải Năng lượng trong pin Mặt Trời được chuyển hóa từ việc hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) chuyển hóa thành điện năng cung cấp cho thiết bị điện cần sử dụng.

Đáp án: D

Câu 6: Dụng cụ nào sau đây biến đổi điện năng chủ yếu thành động năng?

A. Nồi cơm điện

B. Máy sấy tóc

C. Bếp điện

D. Bàn ủi điện

Lời giải

A - biến đổi điện năng chủ yếu thành nhiệt năng

B - biến đổi điện năng chủ yếu thành động năng động năng của cánh quạt quay tạo ra gió

C - biến đổi điện năng chủ yếu thành nhiệt năng

D - biến đổi điện năng chủ yếu thành nhiệt năng

Đáp án: B

Câu 7: Trong quá trình chuyển hóa lẫn nhau của năng lượng từ dạng này sang dạng khác, tổng năng lượng tại bất kỳ thời điểm nào cũng:

A. không thay đổi

B. bằng không

C. tăng dần

D. giảm dần

Lời giải Trong quá trình chuyển hóa lẫn nhau của năng lượng từ dạng này sang dạng khác, tổng năng lượng tại bất kỳ thời điểm nào cũng không thay đổi tuần theo đúng định luật bảo toàn năng lượng.

Đáp án: A

Câu 8: Trong quá trình thắp sáng một que diêm đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?

A. Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng

B. Hóa năng chuyển hóa thành quang năng

C. Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng

D. Hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng và cơ năng.

Lời giải Trong quá trình thắp sáng một que diêm đã có sự chuyển hóa năng lượng: Hóa năng lưu trữ trong que diêm, khi cọ xát với vỏ bao diêm, được chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng.

Đáp án: C

Câu 9: Một người đàn ông đứng trên đỉnh núi thả rơi một viên đá xuống chân núi, lấy mốc thế năng ở chân núi. Trong quá trình rơi của viên đá đã có sự chuyển hóa năng lượng là:

A. thế năng chuyển hóa thành động năng.

B. hóa năng chuyển hóa thành thế năng.

C. thế năng chuyển hóa thành động năng và nhiệt năng.

D. thế năng chuyển hóa thành cơ năng.

Lời giải Khi viên đá được thả rơi (tốc độ ban đầu bằng 0) => viên đá chỉ có thế năng. Trong quá trình rơi thế năng của viên đá giảm dần, động năng của viên đá tăng dần và một phần năng lượng được chuyển hóa thành nhiệt năng tỏa ra môi trường do cọ xát với không khí.

Đáp án: C

Câu 10: Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống trong câu sau:

“ Hóa năng trong nhiên liệu (xăng, dầu) khi đốt cháy, chúng giải phóng … (1)… được chuyển hóa thành …(2)… và …(3)….” .

A. (1) năng lượng, (2) hóa năng, (3) nhiệt năng

B. (1) hóa năng, (2) năng lượng, (3) nhiệt năng

C. (1) năng lượng, (2) nhiệt năng, (3) quang năng

D. (1) quang năng, (2) nhiệt năng, (3) hóa năng,

Lời giải Hóa năng trong nhiên liệu (xăng, dầu) khi đốt cháy, chúng giải phóng năng lượng được chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng.

Đáp án: C