Người đạp xe, máy phát điện và nước
Mở **Năng lượng: các dạng và sự chuyển hoá** trên PhET, vào màn hình **Hệ thống**. Chọn người đạp xe ở nguồn, máy phát điện ở bộ chuyển đổi và cốc nước ở nơi sử dụng năng lượng. Bật **Biểu tượng năng lượng**.
Kéo thanh điều chỉnh mức đạp từ thấp lên một mức lớn hơn 0; quan sát người đạp, dây truyền, máy phát và các biểu tượng. Dùng nút tạm dừng để quan sát; dùng nút đặt lại trước lượt mới khi cần cùng điều kiện ban đầu.
Nhiệm vụ là nhận biết điều có thể thay, kết quả quan sát, lợi ích và giới hạn. Không coi các chữ E là hạt vật chất đang trôi từ cơ thể vào nước: chúng là kí hiệu biểu diễn năng lượng trong mô hình.
Đọc chuỗi chuyển hoá và phần nhiệt
Trong cấu hình này, hoá năng từ thức ăn của người đạp chuyển thành cơ năng làm quay máy phát; máy phát tạo điện năng; bộ phận đốt nóng làm tăng nội năng của nước.
Một phần năng lượng cũng chuyển thành nhiệt ở cơ thể người đạp và truyền ra môi trường; đó là ý cần tìm hiểu khi thấy kí hiệu nhiệt gần người. Không phải toàn bộ hoá năng chỉ đi tới nước. Bật/tắt biểu tượng thay cách quan sát, không phải tự tạo hoặc xoá năng lượng của hệ.
Đây là mô hình giáo dục đã giản lược. Không dùng thời gian chạy hoặc số kí hiệu E để tự suy thời gian đun sôi và hiệu suất của một thiết bị thật.
So hai lượt với điều kiện rõ ràng
Giữ cùng cấu hình nguồn–máy phát–nước và cùng thời lượng quan sát. Đặt lại trước mỗi lượt để có cùng trạng thái ban đầu; chọn hai mức đạp khác nhau, bật kí hiệu rồi quan sát. Ghi lại các điều kiện và dấu hiệu thay đổi, không tự thêm số đo chưa đọc được.
Nếu chưa thấy hoạt động, kiểm đang tạm dừng hay chạy, mức đạp có lớn hơn 0 không và các thành phần đã chọn có ghép phù hợp không. Nếu người đạp báo cần cung cấp năng lượng, dùng chức năng trong mô phỏng theo hướng dẫn trên màn hình rồi ghi điều kiện đó.
Mô phỏng giúp quan sát quá trình khó nhìn trực tiếp, thử và đặt lại mà không cần lắp thiết bị thật. Sau đó có thể chọn một mô phỏng khoa học khác trong PhET, dùng cùng năm câu hỏi: đổi được gì, tương tác ra sao, kết quả là gì, lợi ích nào và thử thật khó ở đâu.
Bài luyện
Chuỗi nào phù hợp với cấu hình người đạp xe → máy phát → bộ đốt nóng nước?
Đúng. Mỗi thành phần thực hiện một khâu trong chuỗi.
Nguồn của cấu hình là người đạp, không bắt đầu bằng nguồn điện.
Cấu hình này không dùng mặt trời làm nguồn.
Máy phát và bộ đốt nóng thể hiện các khâu chuyển hoá.
Lời giải
Người đạp sử dụng hoá năng, tạo cơ năng quay máy phát. Máy phát tạo điện năng, bộ phận đốt nóng truyền năng lượng làm nóng nước. Ngoài chuỗi chính còn có phần chuyển thành nhiệt ở người và môi trường.
Bài luyện
Bật Biểu tượng năng lượng trong mô phỏng có ý nghĩa gì?
Đây là tuỳ chọn biểu diễn.
Không nhìn thấy kí hiệu không có nghĩa năng lượng bị xoá.
Đúng. Kí hiệu phục vụ quan sát mô hình.
Kí hiệu năng lượng không phải hạt vật chất.
Lời giải
Tuỳ chọn bật các kí hiệu E để dễ theo dõi năng lượng. Nó thay cách biểu diễn, không tự thêm năng lượng vật lí hoặc mô tả mỗi E như một hạt vật chất.
Bài luyện
Muốn so hai mức đạp, cách nào phù hợp với kế hoạch khảo sát trong bài?
Đổi nhiều điều kiện khiến khó xét riêng mức đạp.
Đúng. Điều kiện so sánh được giữ rõ.
Một lượt chưa tạo cặp kết quả so sánh.
Mô hình không tự bảo đảm thời gian của thiết bị thực.
Lời giải
Giữ cấu hình, thời lượng và trạng thái đầu theo kế hoạch giúp so sự thay đổi khi đổi mức đạp. Cần ghi các dấu hiệu quan sát được trong mô hình, không suy ngay số đo của thiết bị thật.
Bài luyện
Mô hình không chuyển động sau khi mở. Bước kiểm phù hợp là gì?
Một dấu hiệu chưa đủ kết luận cho mọi công cụ.
Đổi không kiểm soát làm mất căn cứ tìm lỗi.
Trạng thái phần mềm không chứng minh điều đó ngoài thực tế.
Đúng. Đây là các điều kiện trực tiếp của lượt chạy.
Lời giải
Mô hình có thể đang tạm dừng, mức nguồn bằng 0 hoặc cấu hình chưa phù hợp. Kiểm từng điều kiện rồi thử lại giúp phân biệt thiết lập với lỗi và giữ được căn cứ quan sát.
Đang học