Các dạng năng lượng và sự chuyển hoá
Màn Giới thiệu: kéo khối sắt, khối gạch, cốc nước, cốc dầu ăn lên hai bếp (núm kéo lên để đun, kéo xuống để làm lạnh), chồng khối lên nhau hoặc thả khối vào cốc, đặt nhiệt kế để đo; nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh và ra không khí, vật có nhiệt dung nhỏ nóng nhanh hơn, nước sôi ở 100 °C thì hoá hơi. Màn Hệ thống: lắp chuỗi nguồn (vòi nước, Mặt Trời có mây, ấm đun trên bếp, người đạp xe) → bộ chuyển hoá (máy phát điện, pin Mặt Trời) → thiết bị (đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, ấm đun nước điện, quạt) và theo dõi các khối năng lượng đổi dạng ở từng khâu, phần hao phí toả ra dưới dạng nhiệt. Phỏng theo mô phỏng "Energy Forms and Changes" của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0); đã viết lại.
Mô phỏng "Các dạng năng lượng và sự chuyển hoá" dành cho chủ đề Năng lượng, bài Sự chuyển hoá năng lượng và năng lượng hao phí của Khoa học tự nhiên 6. Học sinh tự tay làm thí nghiệm truyền nhiệt và lắp chuỗi chuyển hoá năng lượng, thấy rõ năng lượng chỉ đổi dạng chứ không tự mất đi.
Ở màn Giới thiệu, học sinh kéo khối sắt, khối gạch, cốc nước và cốc dầu ăn lên hai bếp, kéo núm lên để đun hoặc kéo xuống để làm lạnh, chồng khối lên nhau hay thả khối vào cốc rồi đặt nhiệt kế để đọc nhiệt độ từng vật. Cùng một bếp, khối sắt nóng nhanh hơn hẳn cốc nước vì nhiệt dung nhỏ hơn; khi nước tới 100 °C, nhiệt độ đứng yên và nước hoá hơi. Bật các khối năng lượng để thấy nhiệt năng chảy từ bếp vào vật, từ vật nóng sang vật lạnh và toả ra không khí. Ở màn Hệ thống, chọn nguồn (vòi nước, Mặt Trời có mây che, ấm nước đun trên bếp, người đạp xe cần được cho ăn), bộ chuyển hoá (máy phát điện, pin Mặt Trời) và thiết bị (đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, ấm đun nước điện, quạt). Khối năng lượng đổi màu theo dạng: cơ năng, điện năng, quang năng, hoá năng, nhiệt năng; mỗi khâu đều có một phần thành nhiệt hao phí, bảng số liệu cho thấy tổng năng lượng vào luôn bằng có ích cộng hao phí.
Câu hỏi gợi ý:
– Khi người đạp xe làm sáng bóng đèn, năng lượng đã chuyển hoá qua những dạng nào?
– Đặt khối sắt và cốc nước lên hai bếp cùng mức, vật nào nóng nhanh hơn? Vì sao?
– Vì sao bóng đèn sợi đốt hao phí năng lượng nhiều hơn bóng đèn huỳnh quang? Phần hao phí đi đâu?
Tham số điều chỉnh được
- Thiết bị tiêu thụ (màn Hệ thống)
- Màn hình
- Nguồn năng lượng (màn Hệ thống)
- Bộ chuyển hoá (màn Hệ thống)
- Hiện khối năng lượng