KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 · BÀI 27
Thực hành đo năng lượng bằng joulemeter – KHTN 8
Joulemeter ghi năng lượng nguồn truyền cho bộ đun; số đó cần được đọc cùng thời gian và nhiệt độ nước.
Học xong, em làm được gì?
Đọc số liệu joulemeter, tính năng lượng tăng thêm và giải thích hao phí trong thí nghiệm.
Kiến thức nền: Nội năng, nhiệt độ và đơn vị joule.
Nhìn hình để hiểu
Trên màn hình nhỏ, vuốt ngang hình để xem rõ chữ và mũi tên.
Đo đại lượng nào?
Joulemeter trong bộ thực hành đo điện năng cấp cho dụng cụ đun, đơn vị joule (J). Điện năng chuyển thành nội năng của nước, bình và dụng cụ, đồng thời có phần truyền ra môi trường. Vì vậy không mặc định toàn bộ số chỉ là nhiệt lượng nước riêng lẻ nhận được.
Quy trình quan sát
Dùng bộ dụng cụ thấp áp và quy trình của giáo viên. Ghi khối lượng hoặc thể tích nước, nhiệt độ đầu và số chỉ năng lượng đầu. Theo dõi thời gian, nhiệt độ và năng lượng; khuấy nhẹ nếu được hướng dẫn để nhiệt độ đều. Không bật bộ đun khi không có lượng nước phù hợp; không chạm bộ phận nóng.
Xử lí số liệu
Năng lượng cấp trong khoảng đo bằng số chỉ cuối trừ số chỉ đầu. Vẽ bảng hoặc đồ thị năng lượng theo thời gian, đọc xu hướng thay vì ép các điểm thành đường đẹp. Để so sánh hai lần đo, giữ lượng nước, dụng cụ và điều kiện môi trường tương tự; ghi rõ điểm khác biệt.
Hai ví dụ giải từng bước
Ví dụ 1
Số chỉ từ 200 J tăng lên 1700 J.
- Năng lượng trong khoảng đo = 1700 − 200.
- E = 1500 J.
Ví dụ 2
Hai lần đun cùng lượng nước, lần có nắp đạt nhiệt độ mục tiêu với ít điện năng hơn.
- Nắp có thể làm giảm thất thoát nhiệt trong điều kiện thí nghiệm.
- Cần giữ các yếu tố khác như nhau và lặp lại trước khi kết luận.
Chỗ dễ nhầm
- Không quên trừ số chỉ ban đầu nếu máy chưa về 0.
- Không đồng nhất điện năng cấp với nhiệt lượng nước nhận hoàn toàn.
Năm câu tự kiểm tra
Làm trước khi mở lời giải. Câu chọn đáp án, đúng–sai và trả lời ngắn có phản hồi tại chỗ; câu tự luận để em tự đối chiếu lập luận.
Câu 1
Đơn vị số chỉ năng lượng là?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Đáp án: A. J.
Joule là đơn vị năng lượng.
Câu 2
Số chỉ đầu 350 J, cuối 2150 J. Năng lượng tăng bao nhiêu J?
Xem lời giải và cách kiểm tra
2150 − 350 = 1800 J.
Câu 3
Đúng hay sai?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Kết quả: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.
Có năng lượng làm nóng bình và truyền ra môi trường. Ý d: Đúng. Đồng hồ ghi năng lượng theo đơn vị J.
Câu 4
Vì sao cần giữ lượng nước như nhau khi so sánh hai loại bình?
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
Lượng nước ảnh hưởng năng lượng cần để tăng nhiệt độ; nếu đổi đồng thời lượng nước và bình thì khó biết nguyên nhân khác biệt.
Câu 5
Bảng có các cặp thời gian–năng lượng: 0 s–0 J, 30 s–600 J, 60 s–1200 J. Mô tả xu hướng.
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
Trong các khoảng đo này, cứ 30 s năng lượng tăng 600 J. Các điểm phù hợp xu hướng tăng đều; chưa đủ để khẳng định mọi điều kiện đều như vậy.
Sơ đồ ghi nhớ
- Đọc J, không đọc °C.
- E = số cuối − số đầu.
- Ghi cả thời gian và nhiệt độ.
- Có nhiệt vào bình và môi trường.