Tài liệu dạy học Vật lý 9 Chủ đề 34

Hướng dẫn Tài liệu dạy học Vật lý 9 Chủ đề 34 hay nhất. Tải về định dạng file PDF cho các thầy cô giáo tham khảo.

Hoạt động 1 trang 114 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Hãy tìm hiểu và trả lời.

Ta đã biết, một vật có năng lượng khi vật có khả năng thực hiện công.

Có nhiều dạng năng lượng.

- Cơ năng (gồm thế năng, động năng)

- Nhiệt năng (phụ thuộc vào nhiệt độ của vật)

- Điện năng (năng lượng của dòng điện)

- Quang năng (năng lượng ánh sáng)

- Hóa năng (chuyển hóa với các dạng năng lượng khác qua các phản ứng hóa học)

-…

Em hãy cho biết, mỗi dạng năng lượng được đề cập dưới đây là dạng năng lượng nào ?

- Năng lượng của dòng nước đổ xuống từ đỉnh thác (hình H34.2).

- Năng lượng chủ yếu tỏa ra từ những hòn than đang cháy đỏ (hình H34.3)

- Năng lượng đến từ mặt trời, nguồn gốc sự sống của muôn loài trên trái đất (hình H34.4)

- Năng lượng truyền đi trên đường dây tải điện (hình H34.5).

- Năng lượng chứa trong nhiên liệu của bình gas (hình H34.6), có thể chuyển hóa sang dạng năng lượng khác khi có phản ứng cháy.

- Năng lượng tích trữ trong pin, ắc quy (hình H34.7, H34.8, H34.9). Khi ta sử dụng pin, ắc quy, năng lượng này sẽ chuyển sang dạng năng lượng khác nhờ các phản ứng hóa học xảy ra trong chúng.

Lời giải chi tiết

- Năng lượng của dòng nước đổ xuống là cơ năng

- Năng lượng tỏa ra chủ yếu từ hòn than đang cháy đỏ là nhiệt năng.

- Năng lượng đến từ Mặt Trời là quang năng.

- Năng lượng truyền đi trên đường dây tải điện là điện năng.

- Năng lượng chứa trong nhiên liệu bình gas là hóa năng.

- Năng lượng tích trữ trong pin, ắc quy là hóa năng.

Hoạt động 2 trang 116 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Hãy trả lời và nêu nhận xét.

Trong các quá trình biến đổi sau, hãy cho biết có sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng nào.

- Thức ăn, đồ uống (hình H34.11), sau khi qua các phản ứng hóa học sẽ tạo ra sức nóng để giữ ấm cơ thể và tạo ra sức lực cho ta chạy nhảy, hoạt động (hình H34.12).

- Vòng tuần hoàn của nước (hình H34.13): ánh sáng mặt trời khiến nước biển và cây cối ấm nóng lên, hơi nước thoát ra bay lên cao rồi chuyển thành mưa  rơi xuống, chảy theo sông, suối,…về lại các đại dương.

- Hoạt động của nhà máy thủy điện (hình H34.14, H34.15): nước từ dòng sông, dòng trên cao chảy đến hồ chứa rồi theo đường ống đổ vào nhà máy điện, làm quay tua bin của máy phát điện, tạo ra dòng điện dẫn đến các nhà máy, gia đình để chạy động vơ, thắp sáng đèn, đun nấy bằng bếp điện,…

Lời giải chi tiết

- Thức ăn, đồ uống thông qua các phản ứng hóa học có sự chuyển hóa từ hóa năng sang nhiệt năng làm ấm cơ thể và thành cơ năng giúp cơ thể chạy nhảy, hoạt động,…

- Mặt Trời điều khiển vòng tuần hoàn của nước bằng cách truyền một nguồn nhiệt lượng khổng lổ làm nóng nước trên các đại dương, sông hồ. Nước bốc hơi bay vào trong khí quyển, gặp vùng có nhiệt độ thấp hơn hơn nước ngưng tụ tạo thành mây. Các đám mây gia tăng kích cỡ đến một mức nào đó sẽ rơi xuống thành mưa, tạo thành dòng chảy các con suối, mạch nước ngầm,…như vậy nhiệt năng đã chuyển hóa thành cơ năng.

- Tại các nhà máy thủy điện có sự chuyển hóa từ cơ năng của dòng chảy thành điện năng. Khi đến nơi tiêu thụ điện năng lại chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng (bàn là, bếp điện), cơ năng (quạt), hóa năng (nạp pin ắc quy), quang năng (bóng đèn compact).

Hoạt động 3 trang 118 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Hãy tìm hiểu và trả lời.

Người ta cho rằng rất nhiều dạng năng lượng của các vật trong quá trình biến đổi trên Trái Đất đều có nguồn gốc xuất phát từ năng lượng ánh sáng Mặt Trời (hình H34.16). Em hãy nêu ví dụ minh họa cho đúc kết đó.

Lời giải chi tiết

- Ví dụ 1: Ánh sáng mặt trời làm nóng không khí ở các vùng khác nhau trên Trái Đất tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ không khí gây ra gió, như vậy có sự chuyển hóa từ năng lượng Mặt Trời thành cơ năng của gió, gió đập vào cánh quạt của các máy phát điện sức gió lại chuyển hóa cơ năng thành điện năng.

- Ví dụ 2: Ánh sáng mặt trời giúp cây cối sinh sôi phát triển, cây cối chết lâu ngày trong lóng đất tạo thành than đá, kho đốt sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng, nhiệt năng này làm chạy các động cơ tàu hỏa chuyển hóa thành cơ năng.

Hoạt động 4 trang 119 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Quan sát hoạt động của cái quạt điện khi được nối vào nguồn điện trong gia đình (hình H34.7). Em hãy cho biết: khi quạt điện hoạt động, có sự biến đổi từ dạng năng lượng nào sang những dạng năng lượng nào ?

Lời giải chi tiết

Khi quạt điện hoạt động thì có sự chuyển hóa từ điện năng sang cơ năng.

Hoạt động 5 trang 119 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Ta đã biết tại bờ biển vào ban ngày có gió thổi từ biển vào đất liền còn về đêm gió lại thổi từ đất liền ra biển. Ta cũng biết được giá trị nhiệt dung riêng của nước lớn hơn nhiệt dung riêng của đất.

Em hãy giải thích sự hình thành của gió biển vào ban ngày (hình H34.18) và nêu lên quá trình chuyển hóa giữa các dạng năng lượng trong quá trình hình thành của gió biển.

Lời giải chi tiết

Ban ngày ánh sáng Mặt Trời truyền năng lượng xuống đất liền và nước biển như nhau, nhưng vì đất có nhiệt dung riêng nhỏ hơn nên tăng nhiệt độ nhanh hơn, không khí trong đất liền nóng lên, nở ra và bay lên cao vì vậy không khí lạnh ngoài biển chuyển động vào đất liền tạo thành gió biển.

Hoạt động 6 trang 119 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Mô hình động cơ vĩnh cửu được nêu lên lúc đầu không thể hoạt động được, do số quả cầu ở mặt nghiêng bên trái nhiều hơn nhưng mặt dốc này lạ dài hơn nên lực kéo xuống của các quả cầu ở hai mặt dốc vẫn cân bằng nhau. Em hãy cho biết khái quát: vì sao không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu ?

Lời giải chi tiết

Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu vì theo định luật bảo toàn: Năng lượng không tự nhiên sinh ra. Muốn tạo ra cơ năng từ động cơ ta phải cung cấp cho động cơ một loại năng lượng nào đó. Ví dụ điện năng cung cấp cho quạt quay, cơ năng gió làm các cánh quạt của tuabin phát điện sức gió.

Bài 1 trang 120 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Hãy kể một số dạng năng lượng thường gặp trong tự nhiên và cuộc sống.

Hãy cho biết dạng năng lượng được nêu dưới đây là dạng năng lượng nào (hình H34.19).

- Một quả bóng đá đang chuyển động bay về phía khung thành.

- Sức nóng tỏa ra từ bề mặt một bàn ủi điện đã được nối với nguồn điện trong gia đình.

- Sức nóng và ánh sáng phát ra từ một bóng đèn huỳnh quang.

- Dạng năng lượng truyền qua máy biến thế khi máy biến thế hoạt động.

- Thực phẩm để nuôi sống con người.

Lời giải chi tiết

- Năng lượng có nhiều dạng thường gặp: cơ năng, nhiệt năng, hóa năng, điện năng, quang năng,…

- Quả bóng đang chuyển động về phái khung thành có cơ năng.

- Sức nóng tỏa ra từ bàn ủi điện là nhiệt năng.

- Đèn huỳnh quang phát ra ánh sáng là quang năng và tỏa ra nhiệt là nhiệt năng.

- Dạng năng lượng truyền qua máy biến thế khi nó hoạt động là năng lượng điện từ.

- Thực phẩm để nuôi sống con người có hóa năng.

Bài 2 trang 120 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Thông thường, có sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng trong các quá trình biến đổi của tự nhiên hay không ?

Hãy nêu sự chuyển hóa năng lượng (hình H34.20) trong các quá trình biến đổi sau:

- Ánh sáng phát ra từ bụng con đom đóm.

- Hoạt động của xe mô tô: nhiên liệu xăng được đốt cháy tạo ra nhiệt khiến động cơ hoạt động và giúp xe chạy được trên đường.

- Nhà máy điện gió: gió làm quay cánh quạt và do đó làm quay tuabin của máy phát điện, tạo ra dòng điện. Dòng điện dẫn đến nơi tiêu thụ để đun nấu, thắp sáng, chạy động cơ,…

Lời giải chi tiết

- Thông thường trong các quá trình biến đổi tự nhiên có sự chuyển hóa năng lượng.

- Ánh sáng phát ra từ bụng con đom đóm có sự chuyển háo từ hóa năng sang quang năng.

- Nhiên liệu xăng bị đốt cháy làm động cơ hoạt động là có sự chuyển hóa từ hóa năng sang cơ năng.

- Nhà máy điện gió: cơ năng của gió chuyển hóa thành điện năng của dòng điện. Dòng điện đến nơi tiêu thụ, khi đun nấu có sự chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng, thắp sáng có sự chuyển hóa điện năng thành quang năng, chạy động cơ là chuyển hóa thành cơ năng.

Bài 3 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng.

Hãy giải thích vì sao không thể có bất kì một động cơ vĩnh cửu nào có thể hoạt động được.

Theo em, nguồn gốc chung của năng lượng cho hoạt động của các nhà máy thủy điện, nhà máy điện gió, nhà máy điện mặt trời là từ đâu ? Hãy giải thích điều đó.

Lời giải chi tiết

- Định luật bảo toàn năng lượng:

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

- Nguồn gốc chung của năng lượng cho hoạt động của các nhà máy thủy điện, điện gió, điện Mặt Trời là năng lượng Mặt Trời.

+ Pin mặt trời biến trực tiếp quang năng từ ánh sáng Mặt Trời thành điện năng.

+ Thủy điện: Quang năng của ánh sáng Mặt Trời làm bốc hơi nước, tạo thành mây, mưa có dòng chảy tạo thành cơ năng.  Dòng chảy qua nhà máy thủy điện chuyển háo cơ năng thành điện năng.

+ Điện gió: Ánh sáng mặt trời làm nóng không khí ở các vùng khác nhau trên Trái Đất tạo sự chênh lệch nhiệt độ không khí gây ra gió như vậy có sự chuyển hóa từ năng lượng Mặt Trời thành cơ năng của gió, gió đập vào cánh quạt của các máy phát điện sức gió lại chuyển hóa cơ năng thành điện năng.

Bài 4 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Quá trình quang hợp cây xanh (hình H34.21) là quá trình chuyển hóa:

A. quang năng thành hóa năng

B. quang năng thành cơ năng

C. cơ năng thành quang năng

D. hóa năng thành cơ năng.

Lời giải chi tiết

Chọn đáp án A.

Bài 5 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Phát biểu nào sau đây về các dạng năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng là đúng ?

A. Trong mỗi vật chỉ có thể có một dạng năng lượng.

B. Quang năng có thể chuyển hóa thành điện năng và ngược lại.

C. Cơ năng có thể chuyển hóa thành nhiệt năng nhưng nhiệt năng không thể chuyển thành cơ năng.

D. Hóa năng có thể chuyển thành điện năng nhưng điện năng không thể chuyển thành hóa năng.

Lời giải chi tiết

Chọn đáp án B.

Các dạng năng lượng đều có thể chuyển hóa lẫn nhau.

Bài 6 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Nhà máy điện vĩnh cửu là nhà máy tạo ra điện năng mà không cần tiêu tốn nhiên liệu và năng lượng cung cấp để duy trì hoạt đọng của nhà máy.

A. Đó là nhà máy thủy điện.

B. Đó là nhà máy điện gió

C. Đó là nhà máy điện mặt trời

D. Không thể có loại nhà máy nhiệt điện như thế.

Lời giải chi tiết

Chọn đáp án D.

Năng lượng không tự nhiên sinh ra nên không thể tạo được nhà máy điện vĩnh cửu mà không tiêu tốn năng lượng.

Bài 7 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

- Có sự chuyển hóa năng lượng trong cơ thể từ dạng nào sang dạng nào ?

- Có sự truyền năng lượng nào từ cơ thể sang quả bóng ?

Lời giải chi tiết

Khi cầu thủ sút bóng:

- Có sự chuyển hóa năng lượng dạng hóa trong có thể sang cơ năng của chân khi chuyển động.

- Có sự chuyển cơ năng của chân sang cơ năng của quả bóng.

Bài 8 trang 121 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Hãy nêu ví dụ cho thấy:

- Sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

- Sự truyền năng lượng từ vật này sang vật khác.

Lời giải chi tiết

- Ví dụ về sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang khác: Cơ năng của dòng nước chảy biến thành điện năng của dòng điện trong các nhà máy thủy điện.

- Ví dụ về sự truyền năng lượng từ vật này sang vật khác: Một hòn than đang cháy truyền nhiệt năng của nó sang không khí xung quanh làm cho không khí nóng bay lên.

Bài 9 trang 122 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Năng lượng của các dòng sông, thác nước đã được dùng để xây dựng các nhà máy thủy điện  (hình minh họa H34.23).

a) Dạng năng lượng nào của thác nước đã được chuyển hóa thành dạng năng lượng nào của nhà máy thủy điện ?

b) Nhà máy thủy điện có ưu điểm gì so với nhà máy nhiệt điện ?

c) Việc các nước xây dựng nhiều nhà máy thủy điện ở thượng nguồn sông Mê Kông (sông Cửu Long) có những tác hại thế nào đến vùng hạ nguồn của sông, như đồng bằng sông Cửu Long nước ta ?

Lời giải chi tiết

a) Cơ năng của dòng nước đã chuyển hóa thành điện năng của nhà máy thủy điện.

b) Nhà máy thủy điện không sử dụng các nguyên liệu hóa thạch nên không tạo ra khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Hồ thủy điện còn có tác dụng dự trưc nước làm giảm lũ lụt ở các vùng hạ lưu vào mùa mưa và cấp nước cho nông nghiệp vào mùa khô.

c) Việc xây dựng nhà máy thủy điện ở thượng nguồn sông Mê Kông làm giảm lưu lượng nước ở hạ nguồn sông Cửu Long ở nước ta, khi đó nước biển có thể xâm nhập mặn vào trong đất liền. Ngoài ra còn có tác động mạnh đến hệ sinh thái, dẫn đến sự mất cân bằng và có thể gây hậu quả lâu dài.

Bài 10 trang 122 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

Em hãy quan sát hình H34.24 và dựa vào đó để viết một đoạn văn ngắn có những nội dung về:

- Sự chuyển hóa của năng lượng ánh sáng mặt trời sang các dạng năng lượng khác.

- Một số biện pháp để chống lại sự biến đổi khí hậu toàn cầu trên thế giới hiện nay.

Lời giải chi tiết

Năng lượng mặt trời là nguồn gốc chung của các loại năng lượng khác trên trái đất. Quang năng của ánh sáng mặt trời truyền xuống trái đất có thể được biến đổi trực tiếp thành điện năng bởi các tấm pin mặt trời. Mặt trời đốt nóng khí quyển ở các vùng khác nhau trên trái đất tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ và gió được tạo thành. Năng lượng gió chính là cơ năng và đã được con người chuyển thành điện năng nhờ hệ thống tua bin gió. Pin mặt trời và tua bin gió là hai nhà máy điện sạch, không làm ô nhiễm môi trường, không tạo ra khí thải góp phần giảm thiểu sự biến đổi khí hậu do hiệu ứng nhà kính gây ra.

Nhân loại muốn bảo vệ trái đất cần phát triển nhiều nhà máy điện sạch như sử dụng pin mặt trời hoặc năng lượng gió,…giảm sử dụng các nhiên liệu hóa thạch. Trồng nhiều cây xanh để hấp thụ các khí thải độc hại. Hãy chung tay vì một hành tinh xanh.

Bài 11 trang 122 - Tài liệu Dạy Học Vật lý Chủ đề 34

- Có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào khi thực vật hấp thụ khí  CO₂ và phát triển nhờ ánh sáng mặt trời ?

- Có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào khi xe máy chuyển động nhờ đốt nhiên liệu xăng, dầu ?

- Nhiên liệu xăng, dầu khi được tạo ra từ dàu mỏ là nhiên liệu hóa thạch, khi được tạo ra từ một số loài thực vật được gọi là nhiên liệu sinh học. Khí đốt nhiên liệu hóa thạch và nhiên liệu sinh họa để chạy động cơ của các máy, chúng đều thải ra khí  CO₂ (hình h34.25). Vì sao nhiên liệu sinh học lại được coi là thân thiện với môi trường hơn so với nhiên liệu hóa thạch ?

Lời giải chi tiết

- Khi thực vật hấp thụ khí CO₂ dưới tác dụng ánh sáng mặt trời đã có sự chuyển hóa từ cơ năng sang hóa năng.

- Khi các động cơ xe máy hoạt động nhờ đốt nhiên liệu xăng thì có sự chuyển hóa từ hóa năng sang cơ năng.

- Nhiên liệu sinh học sử dụng thực vật đang phát triển, và con người có thể tái tạo liên tục. Còn nhiên liệu hóa thạch chỉ có hạn và khi khai thác các nhiên liệu hóa thạch có thể gây ra biến đổi môi trường, hệ sinh thái.