I – Tác dụng của đòn bẩy

• Khái niệm: Đòn bẩy là một loại máy cơ đơn giản, thường là một thanh cứng có thể quay quanh một điểm xác định gọi là điểm tựa (O).
• Cánh tay đòn: Khoảng cách từ trục quay (điểm tựa) đến giá của lực tác dụng lên đòn bẩy được gọi là cánh tay đòn.
• Tác dụng chính của đòn bẩy:
  • Thay đổi hướng tác dụng của lực: Ví dụ, khi em nhấn tay xuống ở một đầu đòn bẩy, đầu kia sẽ nâng vật lên.
  • Lợi về lực: Giúp chúng ta nâng hoặc di chuyển các vật nặng bằng một lực nhỏ hơn trọng lượng của vật đó.

Hình 19.1: Thí nghiệm cho thấy khi thay đổi cánh tay đòn (vị trí móc lực kế), giá trị lực cần để nâng vật sẽ thay đổi.

II – Các loại đòn bẩy

Dựa vào vị trí tương đối giữa điểm tựa O và các điểm đặt lực ($F_1$ - lực tác dụng, $F_2$ - lực nâng vật/trọng lượng vật), đòn bẩy được chia làm 3 loại chính:

1. Đòn bẩy loại 1: Điểm tựa O nằm trong khoảng giữa điểm đặt của hai lực $F_1$ và $F_2$.
   • Ví dụ: Cái kéo, cái bập bênh, kìm cắt dây thép.
2. Đòn bẩy loại 2: Điểm tựa O nằm ở một đầu, vật cần nâng ($F_2$) nằm ở giữa, và lực tác dụng ($F_1$) nằm ở đầu bên kia. Loại đòn bẩy này luôn cho lợi về lực ($F_1 < F_2$) vì cánh tay đòn của lực tác dụng luôn lớn hơn cánh tay đòn của vật.
   • Ví dụ: Xe rùa (xe đẩy hàng), cái mở nắp chai.
3. Đòn bẩy loại 3 (Đòn bẩy không cho lợi về lực): Điểm tựa O nằm ở một đầu, lực tác dụng ($F_1$) nằm ở giữa và vật cần nâng ($F_2$) nằm ở đầu xa nhất. Loại này tuy không lợi về lực nhưng giúp ta thao tác linh hoạt và nhanh chóng.
   • Ví dụ: Đôi đũa, cần câu cá, cái nhíp.

III – Ứng dụng của đòn bẩy trong đời sống

1. Dụng cụ lao động và sinh hoạt:

• Bơm nước bằng tay: Cán máy bơm là một đòn bẩy giúp việc hút nước từ giếng sâu lên trở nên nhẹ nhàng hơn.
• Kéo cắt, búa nhổ đinh: Tận dụng đòn bẩy để tạo ra lực cắt mạnh hoặc lực nhổ cực lớn.

2. Đòn bẩy trong cơ thể người: Trong cơ thể chúng ta có nhiều bộ phận hoạt động như đòn bẩy:

• Đầu: Là đòn bẩy loại 1. Điểm tựa là đốt sống cổ trên cùng, giúp đầu có thể quay và giữ thăng bằng nhờ hệ thống cơ sau gáy.
• Cánh tay: Là đòn bẩy loại 2 (hoặc 3 tuỳ cách phân tích). Khi em nâng một vật nặng trên tay, khớp khuỷu tay đóng vai trò là điểm tựa O, cơ bắp tay tạo ra lực nâng giúp cánh tay làm việc hiệu quả.

3. Đòn bẩy trong xe đạp: Xe đạp sử dụng nhiều hệ thống đòn bẩy như bàn đạp, tay phanh, giúp người lái điều khiển xe dễ dàng và tốn ít sức hơn.

EM ĐÃ HỌC

• Đòn bẩy có thể làm thay đổi hướng tác dụng của lực.
• Đòn bẩy quay quanh một điểm tựa cố định O.
• Phân loại đòn bẩy (loại 1, 2, 3) dựa trên vị trí của điểm tựa so với các điểm đặt lực.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Tối ưu lực nâng: Khi cần bẩy một tảng đá nặng, em biết cách chọn một thanh xà dài và đặt điểm tựa gần tảng đá nhất có thể để lực tay bỏ ra là nhỏ nhất.
• Bảo vệ cơ thể: Hiểu về đòn bẩy ở cánh tay giúp em biết cách bê đồ vật (áp sát vào người) để giảm áp lực lên cơ bắp và xương khớp.
• Lựa chọn dụng cụ: Biết chọn loại kéo phù hợp (kéo cắt tôn có tay cầm dài, lưỡi ngắn để tăng lực; kéo cắt giấy có tay cầm ngắn, lưỡi dài để cắt nhanh).

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Xác định điểm tựa O, cánh tay đòn trong trường hợp dùng búa để nhổ đinh?

• Trả lời: Điểm tựa O là điểm tiếp xúc giữa đầu búa và mặt gỗ. Cánh tay đòn của lực tay là đoạn từ O đến chỗ tay cầm; cánh tay đòn của lực nhổ đinh là đoạn từ O đến khe nhổ đinh.

Câu 2: Tại sao xe rùa (hình 19.2a) lại giúp người công nhân chuyển được khối lượng vật liệu rất lớn?

• Giải thích: Vì xe rùa là đòn bẩy loại 2, có cánh tay đòn từ tay cầm đến bánh xe (điểm tựa) lớn hơn nhiều so với cánh tay đòn từ thùng chứa vật liệu đến bánh xe, nên lực nâng tay bỏ ra nhỏ hơn nhiều so với trọng lượng vật liệu.

Câu 3: Đôi đũa thuộc loại đòn bẩy nào? Nó đem lại lợi ích gì khi sử dụng?

• Trả lời: Thuộc đòn bẩy loại 3. Lợi ích là giúp việc gắp thức ăn trở nên linh hoạt, chính xác và vệ sinh hơn (tuy không lợi về lực).

Câu 4: Giải thích tại sao khi xách vật nặng, ta nên gập sát cánh tay vào bắp tay?

• Giải thích: Khi gập sát, khoảng cách từ vật đến điểm tựa (khớp khuỷu) giảm xuống, làm giảm moment của trọng vật, giúp cơ tay ít bị mỏi hơn.

Câu 5: Nêu một ví dụ về đòn bẩy loại 1 mà em thường thấy ở trường học?

• Trả lời: Cái bập bênh ở khu vui chơi hoặc cái kéo cắt giấy thủ công.

I – Vật nhiễm điện

1. Thí nghiệm về sự nhiễm điện

• Thí nghiệm 1: Khi đưa một chiếc đũa nhựa hoặc đũa thuỷ tinh lại gần các mẩu giấy vụn, chúng không có hiện tượng gì. Tuy nhiên, sau khi cọ xát đũa nhựa vào vải len (hoặc đũa thuỷ tinh vào vải lụa), chiếc đũa đó có khả năng hút các mẩu giấy vụn.
• Kết luận: Các vật sau khi bị cọ xát có tính chất hút các vật khác được gọi là vật nhiễm điện hay vật mang điện tích.

2. Hai loại điện tích

• Thí nghiệm 2: Khi đưa hai vật đã nhiễm điện lại gần nhau, ta thấy:
  • Hai vật nhiễm điện cùng loại (như hai đũa nhựa cùng cọ xát vào len) thì đẩy nhau.
  • Hai vật nhiễm điện khác loại (như đũa nhựa và đũa thuỷ tinh) thì hút nhau.
• Quy ước: Có hai loại điện tích:
  • Điện tích xuất hiện ở đũa thuỷ tinh sau khi cọ xát vào vải lụa là điện tích dương (+).
  • Điện tích xuất hiện ở đũa nhựa sau khi cọ xát vào vải len là điện tích âm (-).

--Image of: --Minh họa thí nghiệm cọ xát đũa nhựa hút giấy và sự tương tác giữa các vật nhiễm điện Hình 20.1 & 20.2: Vật sau cọ xát có thể hút vật nhẹ; điện tích cùng loại thì đẩy, khác loại thì hút.

II – Giải thích sơ lược về sự nhiễm điện do cọ xát

Để hiểu tại sao cọ xát lại làm vật nhiễm điện, chúng ta dựa vào cấu tạo nguyên tử (gồm hạt nhân mang điện dương và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh):

• Khi cọ xát, các electron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác.
• Vật nhận thêm electron sẽ nhiễm điện âm.
• Vật mất bớt electron sẽ nhiễm điện dương.

MỞ RỘNG: HIỆN TƯỢNG SẤM SÉT VÀ ĐIỆN NGHIỆM

• Hiện tượng sấm sét: Sự cọ xát mạnh giữa các giọt nước trong luồng không khí nóng bốc lên tạo ra các đám mây tích điện. Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau hoặc phóng điện xuống đất sẽ tạo ra tia lửa điện (sét) và tiếng nổ (sấm).
• Điện nghiệm: Là dụng cụ dùng để phát hiện một vật có nhiễm điện hay không. Khi vật nhiễm điện chạm vào quả cầu của điện nghiệm, hai lá kim loại bên dưới sẽ nhiễm điện cùng loại và xoè ra.

Hình 20.3 & 20.4: Sét là một hiện tượng nhiễm điện trong tự nhiên; điện nghiệm giúp kiểm tra vật nhiễm điện.

EM ĐÃ HỌC

• Có thể làm nhiễm điện nhiều vật bằng cách cọ xát; vật bị nhiễm điện có khả năng hút các vật nhẹ khác.
• Có hai loại điện tích là dương (+) và âm (-).
• Các vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút nhau.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Giải thích bụi bám ở cánh quạt: Cánh quạt điện khi quay thường xuyên cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện, từ đó chúng hút các hạt bụi li ti trong không khí, làm cánh quạt (đặc biệt là mép cánh) bị bám bụi nhiều sau một thời gian sử dụng.
• Lau gương soi, màn hình TV: Vào những ngày hanh khô, nếu ta dùng khăn bông khô để lau màn hình TV hoặc gương soi, sự cọ xát làm chúng nhiễm điện và càng hút nhiều bụi bông bám vào hơn. Các em nên dùng khăn ẩm để lau để tránh hiện tượng này.
• An toàn khi trời dông sét: Khi ở trong nhà, không nên đứng gần cửa sổ, tránh chỗ ẩm ướt và nên rút phích cắm các thiết bị điện. Nếu ở ngoài trời, tuyệt đối không trú mưa dưới gốc cây cao hoặc gần các vật dụng kim loại.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Tại sao vào những ngày thời tiết hanh khô, khi chải tóc bằng lược nhựa, nhiều sợi tóc lại bị lược nhựa hút kéo thẳng ra?

• Giải thích: Do khi chải, lược nhựa cọ xát với tóc làm cả lược và tóc đều bị nhiễm điện, dẫn đến chúng hút nhau.

Câu 2: Sau khi cọ xát đũa nhựa vào mảnh vải len, đũa nhựa nhiễm điện âm. Hỏi mảnh vải len nhiễm điện gì? Tại sao?

• Trả lời: Mảnh vải len nhiễm điện dương. Vì khi cọ xát, electron đã dịch chuyển từ vải len sang đũa nhựa.

Câu 3: Có hai vật A và B đã nhiễm điện. Khi đưa chúng lại gần nhau thì chúng đẩy nhau. Hỏi A và B nhiễm điện cùng loại hay khác loại?

• Đáp số: Nhiễm điện cùng loại (cùng dương hoặc cùng âm).

Câu 4: Làm thế nào để biết một chiếc thước nhựa có bị nhiễm điện hay không mà không cần dùng điện nghiệm?

• Hướng dẫn: Đưa thước nhựa lại gần các vật nhẹ như mẩu giấy vụn hoặc sợi tơ. Nếu thước hút chúng thì thước đã bị nhiễm điện.

Câu 5: Nêu cách phòng tránh sét đánh khi em đang ở ngoài đồng trống mà gặp cơn dông?

• Trả lời: Tuyệt đối không trú dưới gốc cây đơn độc, tránh xa các vật bằng kim loại (như xe đạp, cuốc xẻng), tìm chỗ thấp để ẩn nấp và không đứng thành nhóm đông người.

I – Dòng điện và nguồn điện

1. Dòng điện

• Định nghĩa: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
• Thí nghiệm minh chứng: Khi nối hai quả cầu của điện nghiệm A (đang tích điện) và điện nghiệm B (không tích điện) bằng một thanh kim loại, ta thấy các hạt mang điện dịch chuyển qua thanh kim loại làm hai lá của điện nghiệm B xoè ra. Ta nói đã có dòng điện chạy qua thanh kim loại đó.

2. Nguồn điện

• Vai trò: Để duy trì dòng điện lâu dài cho các thiết bị điện hoạt động, chúng ta cần có nguồn điện. Nguồn điện cung cấp năng lượng điện cho mạch điện.
• Đặc điểm: Mỗi nguồn điện thường có hai cực: cực dương (+) và cực âm (-).
• Các loại nguồn điện thường gặp: Pin, acquy, pin mặt trời, máy phát điện.

II – Vật dẫn điện và vật không dẫn điện

• Vật dẫn điện: Là vật cho dòng điện chạy qua. Các vật liệu dẫn điện thường gặp là các kim loại như đồng, nhôm, sắt, vàng, bạc hoặc ruột bút chì.
• Vật không dẫn điện (vật cách điện): Là vật không cho dòng điện chạy qua. Các vật liệu cách điện phổ biến là nhựa, thuỷ tinh, gỗ khô, sứ, cao su.

EM ĐÃ HỌC

• Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
• Nguồn điện có khả năng cung cấp năng lượng điện; pin và acquy là các nguồn điện phổ biến có hai cực là cực dương (+) và cực âm (-).
• Vật dẫn điện cho dòng điện đi qua (ví dụ: kim loại); vật cách điện không cho dòng điện đi qua (ví dụ: sứ, nhựa, cao su).

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Sử dụng nguồn điện an toàn: Biết cách lắp đúng cực dương và cực âm của pin vào các thiết bị như điều khiển từ xa, đèn pin hay đồ chơi để chúng hoạt động được.
• Tự làm pin đơn giản tại nhà: Các em có thể tận dụng những vật liệu dễ kiếm như nửa quả chanh (có tính acid), một đoạn dây đồng và một mảnh kẽm cắm vào quả chanh để tạo thành một pin Volta đơn giản có thể làm sáng một đèn LED nhỏ.
• Giải thích cấu tạo dây điện: Hiểu tại sao lõi dây điện được làm bằng đồng (để dẫn điện tốt) còn vỏ ngoài lại bọc nhựa hoặc cao su (để cách điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng không bị điện giật).
• Lựa chọn dụng cụ sửa chữa: Khi cần sửa điện, chúng ta phải chọn các loại kìm, tua vít có tay cầm bọc nhựa dày để ngăn dòng điện truyền sang cơ thể.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Trong các vật sau: mảnh sứ, đoạn dây đồng, thước nhựa, đoạn dây chì, chén thuỷ tinh, vật nào là vật dẫn điện?

• Đáp số: Vật dẫn điện là: đoạn dây đồng và đoạn dây chì.

Câu 2: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các hạt nào?

• Giải thích: Trong kim loại, dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do (ngoài phạm vi nguồn nhưng dựa trên khái niệm hạt mang điện trong bài).

Câu 3: Tại sao khi dùng bút thử điện chạm vào vỏ nhựa của dây điện đang có điện, bóng đèn của bút không sáng?

• Giải thích: Vì vỏ nhựa là vật cách điện, nó không cho dòng điện từ lõi dây truyền qua để đi vào bút thử điện.

Câu 4: Pin Volta đầu tiên trên thế giới do nhà bác học Von-ta chế tạo gồm những thành phần gì?

• Trả lời: Gồm hai bản kim loại khác loại là đồng (Cu) và kẽm (Zn) nhúng trong dung dịch acid loãng.

Câu 5: Kể tên 2 thiết bị trong gia đình em sử dụng nguồn điện là acquy?

• Trả lời: Xe máy, ô tô, hoặc bộ lưu điện (UPS) cho máy tính.

Hình 21.2: Sử dụng mạch điện gồm pin và bóng đèn để nhận biết vật dẫn điện (đèn sáng) và vật cách điện (đèn không sáng).

I – Mạch điện và các bộ phận của mạch điện

1. Cấu tạo mạch điện Một mạch điện cơ bản bao gồm các thành phần chính sau:

• Nguồn điện: Pin, acquy... cung cấp năng lượng điện.
• Thiết bị tiêu thụ điện: Bóng đèn, động cơ điện, bếp điện, quạt điện, tivi... chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, ánh sáng, cơ năng).
• Dây nối: Nối các thiết bị lại thành một mạch kín để dòng điện có thể chạy qua.
• Công tắc (Khóa K): Dùng để đóng hoặc ngắt dòng điện trong mạch.

2. Sơ đồ mạch điện và kí hiệu các bộ phận Để dễ dàng thiết kế và sửa chữa, người ta sử dụng sơ đồ mạch điện với các kí hiệu quy ước:

3. Chiều dòng điện Người ta quy ước chiều dòng điện trong mạch điện là chiều từ cực dương (+) của nguồn điện qua dây nối và các thiết bị điện tới cực âm (-) của nguồn điện.

II – Công dụng của một số thiết bị bảo vệ và hỗ trợ

Để đảm bảo an toàn và điều khiển mạch điện, chúng ta thường dùng thêm các thiết bị:

• Cầu chì (Fuse): Là một đoạn dây chì nóng chảy ở nhiệt độ thấp. Khi dòng điện tăng đột ngột quá mức, dây chì sẽ nóng chảy và đứt, làm ngắt mạch điện để bảo vệ các thiết bị khác không bị hỏng.
• Cầu dao tự động (Aptomat/MCB): Có tác dụng tương tự cầu chì nhưng hiện đại hơn, nó tự động ngắt khi quá tải và có thể đóng lại sau khi đã kiểm tra xong sự cố.
• Rơle (Relay): Một công tắc điện từ dùng để đóng, ngắt mạch điện một cách tự động hoặc điều khiển mạch này thông qua mạch khác.
• Chuông điện: Thiết bị phát ra âm thanh khi có dòng điện chạy qua, dùng để làm tín hiệu báo động hoặc báo khách.

EM ĐÃ HỌC

• Mạch điện đơn giản gồm nguồn điện, dây nối, công tắc và các thiết bị tiêu thụ điện kết nối thành mạch kín.
• Quy ước chiều dòng điện là từ cực dương sang cực âm của nguồn điện qua mạch ngoài.
• Công dụng của cầu chì, cầu dao tự động, rơle trong việc bảo vệ mạch điện và chuông điện để phát tín hiệu âm thanh.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Nhận biết hệ thống điện gia đình: Em có thể quan sát bảng điện trong nhà để tìm vị trí cầu dao tự động (aptomat). Khi nhà bị chập điện, aptomat sẽ tự nhảy xuống để ngăn cháy nổ.
• Tự lắp đèn trang trí: Với pin và các đèn LED nhỏ, em có thể tự thiết kế sơ đồ và lắp ráp một mạch điện đơn giản để trang trí góc học tập.
• Tìm hiểu cấu tạo đèn pin: Tháo một chiếc đèn pin cầm tay để xem cách các viên pin, bóng đèn và công tắc được nối với nhau qua vỏ đèn (thường đóng vai trò dây dẫn).

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm: 1 pin, 1 bóng đèn, dây nối và 1 công tắc đang đóng. Đánh dấu chiều dòng điện bằng mũi tên trên sơ đồ đó?

• Hướng dẫn: Vẽ các kí hiệu tương ứng nối thành vòng kín. Mũi tên đi ra từ vạch dài (cực dương) của pin và đi vào vạch ngắn (cực âm).

Câu 2: Tại sao khi dòng điện trong mạch gia đình quá mạnh, cầu chì hoặc cầu dao tự động lại tự ngắt?

• Giải thích: Để bảo vệ các thiết bị điện quý giá và ngăn chặn nguy cơ cháy nổ do dây dẫn bị nóng lên quá mức khi dòng điện tăng cao (quá tải).

Câu 3: Trong sơ đồ mạch điện, nếu bóng đèn không sáng dù công tắc đã đóng, em cần kiểm tra những gì?

• Trả lời: Kiểm tra nguồn điện (pin còn hay hết), kiểm tra các đầu nối dây có bị lỏng không, kiểm tra bóng đèn có bị cháy tóc (đứt dây) không.

Câu 4: Điốt phát quang (LED) chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định. Nếu lắp ngược cực pin, đèn LED có sáng không?

• Trả lời: Đèn LED sẽ không sáng vì nó chỉ hoạt động khi dòng điện đi theo đúng chiều kí hiệu của nó.

Câu 5: Thiết bị nào sau đây dùng để đo hiệu điện thế trong mạch điện đơn giản? A. Ampe kế. B. Vôn kế. C. Cầu chì. D. Rơle.

• Đáp số: B. Vôn kế.

Hình 22.4 & 22.5: Hình ảnh thực tế của cầu chì ống và cầu dao tự động thường dùng trong kĩ thuật và gia đình.

I – Tác dụng nhiệt

• Khi có dòng điện chạy qua, vật dẫn sẽ nóng lên.
• Thí nghiệm: Khi đóng công tắc trong mạch điện có đoạn dây sắt mảnh, dây sắt nóng lên làm các mẩu giấy đặt trên đó bị cháy đứt và rơi xuống.
• Hiện tượng này chứng tỏ dòng điện có tác dụng nhiệt.

II – Tác dụng phát sáng

• Dòng điện không chỉ có tác dụng nhiệt mà còn có thể làm sáng các loại bóng đèn.
• Đèn LED (Điốt phát quang): Là một loại điốt chỉ cho dòng điện chạy qua và phát sáng khi cực dương của đèn nối với cực dương của nguồn và cực âm nối với cực âm của nguồn.
• Đèn LED rất tiết kiệm điện năng và có tuổi thọ cao so với đèn sợi đốt.

III – Tác dụng hoá học

• Dòng điện chạy qua dung dịch điện phân (như dung dịch muối copper(II) sulfate - $CuSO_4$) có thể làm tách các chất ra khỏi dung dịch và bám vào điện cực.
• Thí nghiệm: Sau khi cho dòng điện chạy qua dung dịch $CuSO_4$, thỏi than nối với cực âm của nguồn điện sẽ được phủ một lớp màu đỏ (kim loại đồng).
• Đây là dấu hiệu cho thấy dòng điện có tác dụng hoá học.

IV – Tác dụng sinh lí

• Dòng điện có thể chạy qua cơ thể người và động vật, gây ra các hiện tượng như co giật cơ, làm tim ngừng đập, ngạt thở hoặc tê liệt thần kinh.
• Dòng điện ở mạng điện gia đình (220 V) hoặc các trạm biến thế có thể gây nguy hiểm chết người nếu tiếp xúc trực tiếp.

EM ĐÃ HỌC

• Vật dẫn điện nóng lên khi có dòng điện chạy qua (tác dụng nhiệt).
• Dòng điện có thể làm đèn điện phát sáng (tác dụng phát sáng).
• Dòng điện chạy qua dung dịch điện phân để làm tách các chất (tác dụng hoá học).
• Dòng điện có tác dụng sinh lí khi đi qua cơ thể người và động vật.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Tiết kiệm điện: Sử dụng đèn LED thay thế đèn sợi đốt để chiếu sáng vì đèn LED tiêu thụ ít điện năng hơn và bền hơn.
• Làm đẹp và y học: Sử dụng đèn LED với ánh sáng thích hợp để làm trẻ hoá da, trị mụn trứng cá hoặc trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh.
• Mạ điện: Sử dụng tác dụng hoá học của dòng điện để mạ vàng, bạc lên các đồ trang sức hoặc mạ một lớp kim loại bảo vệ lên các bề mặt cần chống gỉ sét.
• Cấp cứu y tế: Sử dụng máy sốc điện (phóng dòng điện ngắn qua tim) để phục hồi lại nhịp tim bình thường cho bệnh nhân trong trường hợp tim ngừng đập.
• An toàn điện: Không lại gần dây điện rơi xuống mặt đường khi trời mưa gió vì nước mưa dẫn điện, có thể truyền dòng điện từ dây điện ra môi trường xung quanh gây nguy hiểm sinh mạng.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Hãy nêu ít nhất 3 thiết bị gia đình hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện?

• Đáp số: Bàn là điện, bếp điện, nồi cơm điện.

Câu 2: Tại sao khi lắp đèn LED vào mạch điện, nếu đèn không sáng dù pin vẫn còn, ta nên thử đảo ngược hai đầu dây của đèn?

• Giải thích: Vì đèn LED chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định (đúng cực).

Câu 3: Mạ điện là ứng dụng dựa trên tác dụng nào của dòng điện?

• Đáp số: Tác dụng hoá học.

Câu 4: Nêu ví dụ về tác dụng phát sáng của dòng điện trong thực tế ngoài bóng đèn chiếu sáng thông thường?

• Ví dụ: Đèn báo ở các thiết bị điện (tivi, sạc pin), biển quảng cáo đèn LED.

Câu 5: Tại sao dòng điện có thể gây nguy hiểm nhưng lại được dùng để chữa bệnh trong y học?

• Giải thích: Do dòng điện có tác dụng sinh lí. Khi được sử dụng đúng liều lượng và kỹ thuật bởi các bác sĩ, dòng điện có thể kích thích cơ hoặc tim hoạt động trở lại.

• Hình 23.1: Thí nghiệm dùng dòng điện làm nóng dây sắt để đốt cháy mẩu giấy.

• Hình 23.4: Dòng điện đi qua dung dịch muối đồng làm đồng bám vào thỏi than cực âm.
• Hình 23.5: Sử dụng máy sốc điện ngoài lồng ngực để cấp cứu bệnh nhân ngừng tim.

I – Cường độ dòng điện

• Ý nghĩa: Số chỉ của ampe kế là giá trị của cường độ dòng điện, cho biết mức độ mạnh, yếu của dòng điện.
• Kí hiệu: Cường độ dòng điện được kí hiệu bằng chữ I.
• Đơn vị đo: Đơn vị chuẩn là ampe (A). Ngoài ra còn dùng đơn vị miliampe (mA).
  • Quy đổi: $1\ A = 1,000\ mA$.
• Dụng cụ đo: Dùng ampe kế. Trong sơ đồ mạch điện, ampe kế được kí hiệu là Ⓐ.

II – Hiệu điện thế

• Ý nghĩa: Khả năng sinh ra dòng điện của nguồn điện (pin, acquy...) được đo bằng hiệu điện thế (còn gọi là điện áp) giữa hai cực của nó.
• Kí hiệu: Hiệu điện thế được kí hiệu bằng chữ U.
• Đơn vị đo: Đơn vị chuẩn là vôn (V). Ngoài ra còn dùng đơn vị milivôn (mV) hoặc kilôvôn (kV).
  • Quy đổi: $1\ mV = 0,001\ V$; $1\ kV = 1,000\ V$.
• Dụng cụ đo: Dùng vôn kế. Trong sơ đồ mạch điện, vôn kế được kí hiệu là Ⓥ.

EM ĐÃ HỌC

• Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện, đo bằng ampe kế (đơn vị A, mA).
• Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện cho biết khả năng sinh ra dòng điện của nguồn đó, đo bằng vôn kế (đơn vị V, mV, kV).

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Sử dụng Ampe kế: Biết cách mắc nối tiếp ampe kế vào mạch điện để đo dòng điện chạy qua các thiết bị như bóng đèn, đảm bảo dòng điện không vượt quá mức cho phép gây cháy thiết bị.
• Sử dụng Vôn kế: Có thể dùng vôn kế để kiểm tra xem một viên pin cũ còn điện hay đã hết bằng cách đo hiệu điện thế giữa hai đầu cực của pin đó.
• An toàn điện: Hiểu rằng cơ thể người có thể chịu đựng được dòng điện dưới $10\ mA$ và hiệu điện thế dưới $40\ V$. Tại nhà, mạng điện có hiệu điện thế lên tới $220\ V$ là cực kì nguy hiểm, tuyệt đối không được tiếp xúc trực tiếp.
• Lựa chọn nguồn điện: Biết cách chọn pin có hiệu điện thế phù hợp (như pin $1,5\ V$, pin $9\ V$) cho các thiết bị điện tử trong gia đình.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Đổi các đơn vị sau: $0,35\ A = \dots\ mA$ và $220\ mV = \dots\ V$?

• Đáp số: $350\ mA$ và $0,22\ V$.

Câu 2: Khi sử dụng ampe kế để đo cường độ dòng điện, ta cần lưu ý điều gì về cách mắc để tránh làm hỏng dụng cụ?

• Trả lời: Không được mắc trực tiếp hai chốt của ampe kế vào hai cực của nguồn điện mà không có thiết bị tiêu thụ điện (như bóng đèn) ở giữa.

Câu 3: Trên vỏ một viên pin có ghi $9\ V$. Con số này cho biết điều gì?

• Giải thích: Con số đó cho biết giá trị hiệu điện thế giữa hai cực của viên pin khi chưa mắc vào mạch.

Câu 4: Để đo hiệu điện thế giữa hai đầu một bóng đèn đang sáng, ta mắc vôn kế như thế nào?

• Trả lời: Mắc song song vôn kế với bóng đèn cần đo.

Câu 5: Một ampe kế có giới hạn đo là $2\ A$. Có thể dùng ampe kế này để đo dòng điện có cường độ $2,500\ mA$ không? Tại sao?

• Giải thích: Không. Vì $2,500\ mA = 2,5\ A$, lớn hơn giới hạn đo ($2\ A$) của ampe kế, nếu đo sẽ làm hỏng thiết bị.

1. Hình 24.1: Sơ đồ cách mắc ampe kế nối tiếp trong mạch điện để đo cường độ dòng điện qua bóng đèn.
2. Hình 24.2: Sơ đồ cách mắc vôn kế song song để đo hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện hoặc thiết bị.

I – Nội dung thực hành

1. Đo cường độ dòng điện

• Cách mắc: Ampe kế được mắc nối tiếp vào mạch điện sao cho dòng điện đi vào chốt dương (+) và đi ra từ chốt âm (-) của ampe kế.
• Tiến hành:
  • Lắp mạch điện gồm nguồn điện (pin), công tắc, ampe kế và bóng đèn thành một vòng kín.
  • Đo giá trị cường độ dòng điện $I_1$ và $I_2$ tại hai vị trí khác nhau trong mạch để kiểm tra xem dòng điện có thay đổi hay không.
  • Thay đổi các nguồn điện khác nhau (1,5 V; 3 V; 6 V) để quan sát sự thay đổi của cường độ dòng điện.

2. Đo hiệu điện thế

• Cách mắc: Vôn kế được mắc song song với thiết bị cần đo hoặc hai cực của nguồn điện.
• Tiến hành:
  • Để đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn, nối hai chốt của vôn kế vào hai đầu bóng đèn sao cho chốt dương (+) nối về phía cực dương của nguồn.
  • Đọc giá trị $U$ trên vôn kế khi mạch kín và khi mạch hở.
  • So sánh hiệu điện thế của nguồn với hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.

EM ĐÃ HỌC

• Để đo cường độ dòng điện, cần mắc ampe kế nối tiếp vào mạch sao cho dòng điện đi vào chốt dương và đi ra từ chốt âm của ampe kế.
• Để đo hiệu điện thế, cần nối hai cực vôn kế song song với hai cực của nguồn hoặc hai đầu của một thiết bị điện.
• Cần lựa chọn thang đo phù hợp (giới hạn đo phải lớn hơn giá trị dự kiến) khi sử dụng ampe kế và vôn kế để tránh làm hỏng dụng cụ.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Xác định trạng thái mạch điện: Thông qua việc đo cường độ dòng điện, em có thể xác định được mạch điện là kín hay hở. Nếu ampe kế chỉ giá trị bằng 0 khi công tắc đã đóng, chứng tỏ mạch đang bị hở ở một vị trí nào đó.
• Kiểm tra chất lượng pin: Sử dụng vôn kế để đo hiệu điện thế giữa hai cực của viên pin. Nếu giá trị đo được thấp hơn nhiều so với giá trị ghi trên vỏ pin (ví dụ pin 1,5 V nhưng chỉ đo được 0,5 V), em biết được pin đã cũ hoặc hết điện và cần thay mới.
• Lựa chọn thiết bị phù hợp: Biết cách đo cường độ dòng điện giúp em chọn đúng loại cầu chì hoặc aptomat bảo vệ cho các thiết bị điện trong nhà, đảm bảo chúng không bị cháy khi dòng điện quá tải.
• Thiết kế mạch điện trang trí: Khi mắc nhiều bóng đèn LED nối tiếp hoặc song song, việc đo hiệu điện thế giúp em phân chia nguồn điện hợp lí để các đèn sáng đều và không bị cháy.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Một học sinh cho rằng: "Bóng đèn tiêu thụ dòng điện, do đó cường độ dòng điện sẽ giảm sau khi đi qua bóng đèn". Qua bài thực hành này, em có đồng ý với ý kiến đó không?

• Trả lời: Không đồng ý. Kết quả thực hành cho thấy cường độ dòng điện tại mọi vị trí trong mạch nối tiếp là như nhau ($I_1 = I_2$). Bóng đèn chỉ chuyển hoá năng lượng điện chứ không "làm mất" dòng điện.

Câu 2: Nếu em muốn đo hiệu điện thế của một bộ pin 9 V, em nên chọn vôn kế có giới hạn đo (GHĐ) nào sau đây là tốt nhất: 5 V; 10 V; 100 V?

• Đáp số: Chọn vôn kế 10 V. Vì GHĐ này lớn hơn 9 V một ít, giúp kết quả đo chính xác nhất và không làm hỏng vôn kế.

Câu 3: Tại sao khi đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn, nếu mạch hở (công tắc mở) thì vôn kế chỉ giá trị bằng 0, nhưng nếu đo trực tiếp hai cực của nguồn thì vôn kế vẫn có số chỉ?

• Giải thích: Khi mạch hở, không có dòng điện chạy qua bóng đèn nên hiệu điện thế giữa hai đầu đèn bằng 0. Trong khi đó, nguồn điện luôn duy trì một hiệu điện thế giữa hai cực của nó ngay cả khi chưa nối vào mạch.

Câu 4: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 1 nguồn pin, 1 bóng đèn, 1 công tắc và 1 ampe kế để đo cường độ dòng điện qua đèn?

• Hướng dẫn: Vẽ các linh kiện nối tiếp nhau thành một vòng kín. Chú ý kí hiệu ampe kế là Ⓐ và kí hiệu nguồn pin phải đúng cực (+, -).

Câu 5: Nêu hiện tượng xảy ra nếu em mắc ngược cực (chốt dương và âm) của ampe kế kim vào mạch điện?

• Trả lời: Kim của ampe kế sẽ quay ngược về phía dưới vạch số 0, có thể làm cong kim hoặc hỏng thiết bị đo.

• Hình 25.1: Sơ đồ mắc ampe kế nối tiếp với bóng đèn để đo cường độ dòng điện.
• Hình 25.2: Mô phỏng cách nối vôn kế song song với hai đầu bóng đèn trong mạch điện thực tế.
• Hình 25.3: Phân biệt sơ đồ mạch điện khi mắc hai bóng đèn nối tiếp (a) và mắc song song (b).

I – Một số tính chất của phân tử, nguyên tử

Để hiểu về năng lượng nhiệt, trước hết chúng ta cần nắm vững các tính chất cơ bản của các hạt cấu tạo nên vật chất:

• Chuyển động hỗn loạn: Các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật chuyển động hỗn loạn không ngừng.
• Mối quan hệ với nhiệt độ: Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử, nguyên tử chuyển động càng nhanh.
• Lực tương tác: Giữa các phân tử, nguyên tử có lực hút và lực đẩy, gọi là lực tương tác phân tử.
• Thí nghiệm Brown (1827): Các hạt phấn hoa trong nước chuyển động không ngừng về mọi hướng do các phân tử nước chuyển động hỗn loạn va chạm vào chúng.

Hình 26.1: Chuyển động của phân tử ở nhiệt độ thấp (a) và nhiệt độ cao (b) Hình 26.1: Khi nhiệt độ tăng, các phân tử chuyển động hỗn loạn nhanh hơn.

II – Khái niệm năng lượng nhiệt

• Định nghĩa: Năng lượng mà vật có được nhờ chuyển động nhiệt được gọi là năng lượng nhiệt.
• Đặc điểm: Mọi vật đều được cấu tạo từ các hạt chuyển động không ngừng, nên mọi vật đều có năng lượng nhiệt.
• Sự thay đổi: Khi làm tăng nhiệt độ của vật thì năng lượng nhiệt của vật tăng và ngược lại.

III – Khái niệm nội năng

Nội năng của một vật là một khái niệm rộng hơn, bao gồm hai thành phần chính của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật đó:

1. Động năng: Do các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.
2. Thế năng: Do giữa các phân tử có lực tương tác (hút và đẩy).

$\rightarrow$ Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.

Sự tăng, giảm nội năng:

• Khi vật nhận thêm nhiệt lượng, các phân tử chuyển động nhanh lên làm động năng tăng, dẫn đến nội năng của vật tăng.
• Ví dụ: Thả quả cầu kim loại vào cốc nước nóng, quả cầu nhận thêm năng lượng nhiệt từ nước nên nội năng của quả cầu tăng.

EM ĐÃ HỌC

• Năng lượng nhiệt là năng lượng vật có được do chuyển động nhiệt.
• Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.
• Khi một vật được làm nóng, các phân tử, nguyên tử của vật chuyển động nhanh lên và nội năng của vật tăng.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Giải thích hiện tượng xoa tay: Khi ta xoa hai bàn tay vào nhau, ta đang thực hiện công. Cơ năng chuyển hoá thành điện năng làm các phân tử ở da tay chuyển động nhanh lên, dẫn đến nội năng tăng và tay nóng lên.
• Giải thích sự khuếch tán mùi hương: Tại sao đứng xa ta vẫn ngửi thấy mùi thơm của hoa hay thức ăn? Đó là vì các phân tử hương thơm chuyển động hỗn loạn với tốc độ hàng trăm m/s, va chạm với các phân tử khí và lan toả khắp phòng.
• Đun nước: Khi đun nước, nhiệt độ nước tăng dần do nhận nhiệt lượng từ bếp, làm nội năng của nước tăng. Tuy nhiên, khi nước đã sôi, dù tiếp tục đun thì nhiệt độ không tăng vì nhiệt năng lúc này dùng để chuyển hoá nước từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Tại sao mọi vật đều có nội năng?

• Trả lời: Vì mọi vật đều được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử. Các hạt này luôn chuyển động (có động năng) và tương tác với nhau (có thế năng). Do đó, tổng của chúng (nội năng) luôn tồn tại.

Câu 2: So sánh năng lượng nhiệt của một cốc nước ở $20^\circ C$ và một cốc nước tương tự ở $80^\circ C$?

• Giải thích: Cốc nước ở $80^\circ C$ có năng lượng nhiệt lớn hơn vì ở nhiệt độ cao hơn, các phân tử nước chuyển động nhanh hơn, dẫn đến tổng động năng của chúng lớn hơn.

Câu 3: Khi thả một viên đá lạnh vào ly nước cam, nội năng của viên đá và nước cam thay đổi như thế nào?

• Trả lời: Nước cam truyền nhiệt cho viên đá, nên nội năng của nước cam giảm (nhiệt độ giảm). Viên đá nhận nhiệt nên nội năng của nó tăng (để tan chảy).

Câu 4: Trong hiện tượng Brown, tại sao các hạt phấn hoa lại chuyển động hỗn loạn không ngừng?

• Giải thích: Do các phân tử nước chuyển động hỗn loạn không ngừng va chạm vào các hạt phấn hoa từ mọi phía một cách không cân bằng.

Câu 5: Nội năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây? A. Chỉ phụ thuộc nhiệt độ. B. Chỉ phụ thuộc thể tích. C. Phụ thuộc cả nhiệt độ và thể tích. D. Không phụ thuộc yếu tố nào.

• Đáp số: C. Phụ thuộc cả nhiệt độ và thể tích (Vì nhiệt độ ảnh hưởng đến động năng, thể tích ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các hạt – tức là thế năng).

I – Mục tiêu và Chuẩn bị

• Mục tiêu: Đo được năng lượng nhiệt mà vật (nước) nhận được khi bị đun nóng.
• Chuẩn bị dụng cụ:
  • Bình nhiệt lượng kế có dây đốt và que khuấy.
  • Nhiệt kế.
  • Joulemeter: Thiết bị dùng để đo năng lượng điện cung cấp (sau đó chuyển hóa thành nhiệt năng).
  • Nguồn điện 12 V và dây nối.
  • Một lượng nước sạch.

II – Cách tiến hành

1. Lắp đặt: Đổ nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho ngập dây đốt và đầu nhiệt kế.
2. Mắc mạch điện: Nối nguồn điện vào joulemeter, rồi từ joulemeter nối vào dây đốt của bình nhiệt lượng kế (theo Hình 27.2).
3. Đo đạc:
   • Ghi lại nhiệt độ ban đầu ($t_0$) của nước.
   • Bật nguồn, khuấy nhẹ nước và đọc giá trị năng lượng trên màn hình joulemeter khi nhiệt độ tăng thêm $3^\circ C, 6^\circ C, 9^\circ C$.
   • Ghi các số liệu vào bảng để so sánh.
4. Thí nghiệm mở rộng: Lặp lại các bước với một lượng nước khác để thấy sự thay đổi của năng lượng nhiệt cần thiết.

EM ĐÃ HỌC

• Cách sử dụng thiết bị joulemeter để đo năng lượng nhiệt mà một vật nhận được khi bị đun nóng.
• Hiểu được mối liên hệ giữa độ tăng nhiệt độ và năng lượng nhiệt cung cấp: Nhiệt độ tăng càng nhiều thì năng lượng nhiệt cần cung cấp càng lớn.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Tính toán năng lượng đun nấu: Em có thể tính được năng lượng nhiệt cần thiết để đun sôi một ấm nước ở nhà nếu biết khối lượng nước và độ tăng nhiệt độ.
• Hiểu về hóa đơn tiền điện: Các thiết bị đun nóng như bình nóng lạnh, ấm điện đều tiêu thụ điện năng để chuyển thành nhiệt năng. Việc đo bằng joulemeter giúp ta hiểu cách các thiết bị này "ngốn" điện như thế nào để làm nóng nước.
• Ứng dụng công thức tính nhiệt lượng: Từ kết quả thực hành, các em làm quen với công thức $Q = m \cdot c \cdot (t_2 - t_1)$. Trong đó $c$ là nhiệt dung riêng (của nước là $4180\ J/kg.K$), giúp các kỹ sư thiết kế các hệ thống sưởi ấm hoặc làm mát hiệu quả.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Từ kết quả thí nghiệm, hãy nhận xét về năng lượng nhiệt cần thiết để đun nóng nước khi lượng nước thay đổi?

• Trả lời: Khi lượng nước càng lớn, năng lượng nhiệt cần cung cấp để tăng cùng một độ nhiệt độ sẽ càng lớn.

Câu 2: Nếu nước từ $30^\circ C$ đun lên $33^\circ C$ tốn năng lượng là $E$, thì dự đoán đun từ $30^\circ C$ lên $36^\circ C$ tốn bao nhiêu năng lượng?

• Giải thích: Vì độ tăng nhiệt độ gấp đôi ($6^\circ C$ so với $3^\circ C$), nên năng lượng cần cung cấp sẽ xấp xỉ gấp đôi ($2E$).

Câu 3: Tại sao trong thí nghiệm cần phải khuấy nước liên tục?

• Giải thích: Để nhiệt lượng từ dây đốt tỏa ra được truyền đều khắp khối nước, giúp nhiệt kế đo được nhiệt độ trung bình chính xác của cả bình nước.

Câu 4: Tính năng lượng nhiệt cần để đun $1\ kg$ nước tăng thêm $10^\circ C$? (Biết nhiệt dung riêng của nước là $4180\ J/kg.K$)

• Giải: Áp dụng công thức $Q = m \cdot c \cdot \Delta t = 1 \cdot 4180 \cdot 10 = 41,800\ (J)$.

Câu 5: Nêu vai trò của James Prescott Joule trong lĩnh vực nhiệt học?

• Trả lời: Ông là người đầu tiên thiết lập mối quan hệ giữa công cơ học và nhiệt lượng, tên của ông được đặt cho đơn vị năng lượng (Joule - J).

• Hình 27.1: Các dụng cụ thí nghiệm đo năng lượng nhiệt Hình 27.1: Bộ dụng cụ gồm bình nhiệt lượng kế, joulemeter, nguồn điện và nhiệt kế.
• Hình 27.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đo năng lượng nhiệt thực tế Hình 27.2: Cách kết nối các thiết bị để thực hiện phép đo.

Trong thực tế, năng lượng nhiệt có thể được truyền từ nơi này sang nơi khác thông qua 3 hình thức chính: Dẫn nhiệt, Đối lưu và Bức xạ nhiệt.

I – Dẫn nhiệt

• Khái niệm: Dẫn nhiệt là sự truyền năng lượng nhiệt trực tiếp từ các phân tử có động năng lớn hơn sang các phân tử có động năng nhỏ hơn thông qua va chạm.
• Đặc điểm:
  • Xảy ra chủ yếu trong chất rắn.
  • Kim loại dẫn nhiệt tốt nhất. Chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém.
  • Vật liệu cho năng lượng nhiệt truyền qua nhanh gọi là vật dẫn nhiệt tốt; ngược lại gọi là vật cách nhiệt tốt.

II – Đối lưu

• Khái niệm: Đối lưu là sự truyền năng lượng nhiệt bằng các dòng chất lưu (chất lỏng và chất khí) di chuyển từ vùng nóng hơn lên vùng lạnh hơn trong lòng chất lưu đó.
• Đặc điểm: Đây là hình thức truyền nhiệt chính của chất lỏng và chất khí.

III – Bức xạ nhiệt

• Khái niệm: Bức xạ nhiệt là sự truyền năng lượng nhiệt thông qua các tia nhiệt.
• Đặc điểm:
  • Tia nhiệt truyền thẳng, có thể truyền xuyên qua các vật chắn sáng hoặc truyền trong chân không.
  • Vật có bề mặt càng xù xì và càng sẫm màu thì hấp thụ tia nhiệt càng mạnh; bề mặt càng nhẵn và sáng màu thì phản xạ tia nhiệt càng mạnh.

EM ĐÃ HỌC

• Dẫn nhiệt: Truyền trực tiếp qua va chạm giữa các phân tử. Chất rắn dẫn nhiệt tốt, chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém.
• Đối lưu: Truyền bằng các dòng chất lưu di chuyển từ nóng đến lạnh.
• Bức xạ nhiệt: Truyền qua tia nhiệt, có thể truyền trong chân không.
• Hiệu ứng nhà kính: Năng lượng nhiệt bị giữ lại bên trong một không gian (như nhà kính hoặc bầu khí quyển) do sự khác biệt về khả năng truyền qua của các loại tia nhiệt khác nhau.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Cấu tạo phích nước (bình thuỷ): Để giữ nước nóng lâu, phích nước kết hợp cả 3 cách chống mất nhiệt: vỏ nhựa (cách nhiệt), lớp chân không (ngăn dẫn nhiệt và đối lưu), mặt trong tráng bạc (phản xạ tia nhiệt để ngăn bức xạ nhiệt).
• Lựa chọn trang phục: Vào mùa hè, chúng ta nên mặc áo trắng hoặc sáng màu để phản xạ các tia nhiệt từ Mặt Trời tốt hơn, giúp cơ thể mát mẻ. Mùa đông mặc áo tối màu để hấp thụ nhiệt tốt hơn.
• Xây dựng nhà cửa: Nhà mái ngói thường mát hơn nhà mái tôn vì ngói là vật liệu cách nhiệt tốt hơn tôn, và có các khe hở giúp không khí đối lưu, đẩy khí nóng ra ngoài.
• Trồng trọt trong nhà kính: Sử dụng hiệu ứng nhà kính để giữ ấm cho cây trồng vào mùa đông hoặc ở những vùng khí hậu lạnh, giúp cây phát triển mạnh hơn.
• Lựa chọn dụng cụ bếp: Chảo được làm bằng kim loại để dẫn nhiệt nhanh giúp thức ăn chín đều, nhưng cán chảo thường làm bằng gỗ hoặc nhựa (vật cách nhiệt tốt) để bảo vệ tay người dùng không bị bỏng.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Tại sao về mùa đông, khi chạm tay vào tấm tôn ta thấy lạnh hơn khi chạm vào tấm gỗ dù nhiệt độ của chúng bằng nhau?

• Giải thích: Vì tôn dẫn nhiệt tốt hơn gỗ. Khi chạm tay vào tôn, nhiệt từ tay truyền nhanh sang tôn làm tay ta mất nhiệt đột ngột nên cảm thấy lạnh.

Câu 2: Hình thức truyền nhiệt nào có thể xảy ra trong môi trường chân không? Tại sao?

• Trả lời: Bức xạ nhiệt. Vì nó truyền bằng tia nhiệt, không cần các hạt vật chất làm trung gian như dẫn nhiệt hay đối lưu.

Câu 3: Tại sao các tấm pin năng lượng mặt trời thường có màu đen?

• Giải thích: Vì bề mặt sẫm màu có khả năng hấp thụ các tia bức xạ nhiệt từ Mặt Trời tốt hơn các màu sáng.

Câu 4: Để làm mát phòng nhanh bằng máy lạnh, người ta nên lắp máy lạnh ở vị trí cao hay thấp trong phòng? Vì sao?

• Giải thích: Nên lắp ở vị trí cao. Khi máy lạnh thổi ra khí lạnh (nặng hơn khí nóng), khí lạnh sẽ đi xuống dưới, đẩy khí nóng lên trên tạo thành dòng đối lưu, giúp làm mát toàn bộ căn phòng nhanh chóng.

Câu 5: Nêu vai trò của khí $CO_2$ trong hiện tượng hiệu ứng nhà kính của Trái Đất?

• Trả lời: Khí $CO_2$ đóng vai trò như một lớp kính, cho các tia nhiệt mạnh từ Mặt Trời đi qua nhưng ngăn cản các tia nhiệt yếu từ Trái Đất bức xạ ngược trở lại không gian, làm Trái Đất nóng dần lên.

I – Sự nở vì nhiệt của chất rắn

• Thí nghiệm: Khi đun nóng các thanh nhôm, đồng, sắt, chúng đều dài ra. Khi tắt đèn cồn, chúng nguội đi và co lại về vị trí cũ.
• Kết luận:
  • Các chất rắn nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.
  • Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau (Nhôm nở nhiều nhất, rồi đến đồng và sắt).
• Băng kép: Gồm hai thanh kim loại khác nhau (ví dụ đồng và sắt) được tán chặt vào nhau. Khi bị đun nóng hoặc làm lạnh, do nở vì nhiệt khác nhau nên băng kép bị cong đi. Ứng dụng này dùng để đóng/ngắt tự động mạch điện.

II – Sự nở vì nhiệt của chất lỏng

• Thí nghiệm: Khi đặt bình chất lỏng vào nước nóng, mực chất lỏng trong ống thuỷ tinh dâng lên; khi đặt vào nước lạnh, mực chất lỏng hạ xuống.
• Kết luận:
  • Chất lỏng nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.
  • Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau (Rượu nở nhiều hơn dầu, dầu nở nhiều hơn nước).
• Lưu ý đặc biệt của nước: Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở $4^\circ C$. Từ $0^\circ C$ đến $4^\circ C$, khi nhiệt độ tăng thì nước lại co lại; chỉ từ $4^\circ C$ trở lên nước mới nở ra khi nóng lên. Nhờ đó, vào mùa đông ở xứ lạnh, lớp nước $4^\circ C$ nặng nhất nằm ở đáy hồ giúp sinh vật thuỷ sinh có thể sống được.

III – Sự nở vì nhiệt của chất khí

• Đặc điểm:
  • Chất khí nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.
  • Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau (khác với chất rắn và chất lỏng).
  • Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn.

IV – Công dụng và tác hại

1. Công dụng:
   • Chế tạo khinh khí cầu: Khí nóng nở ra, trở nên nhẹ hơn không khí xung quanh và bay lên.
   • Ứng dụng băng kép trong các thiết bị tự động như: bàn là, nồi cơm điện, hệ thống báo cháy.
2. Tác hại:
   • Khi sự nở vì nhiệt bị ngăn cản, nó có thể gây ra những lực rất lớn làm biến dạng đường ray xe lửa, làm hỏng các ống dẫn khí hoặc gây nứt vỡ công trình.
   • Gây ra hiện tượng mực nước biển dâng cao do sự nở vì nhiệt của nước đại dương khi Trái Đất nóng lên.

EM ĐÃ HỌC

• Các chất đều nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
• Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở nhiều hơn chất rắn.
• Các chất rắn, lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau; các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế chi tiết)

• Giải thích hiện tượng tháp Eiffel: Vào mùa hè, do nhiệt độ cao, thép cấu tạo nên tháp nở ra làm tháp cao thêm khoảng 10 cm so với mùa đông.
• An toàn khi đun nấu: Không nên đổ nước quá đầy ấm khi đun, vì khi nóng lên nước nở ra nhiều hơn ấm và có thể tràn ra ngoài gây tắt bếp hoặc chập điện.
• Kĩ thuật xây dựng: Các nhịp cầu hoặc đường ray xe lửa luôn có khe hở hoặc được đặt trên các con lăn để khi trời nóng, kim loại có không gian để nở ra mà không làm cong vẹo, gãy đổ công trình.

BÀI TẬP LIÊN QUAN

Câu 1: Tại sao ở chỗ nối tiếp hai đầu thanh ray xe lửa lại phải có một khe hở?

• Giải thích: Để khi trời nóng, thanh ray dài ra (nở vì nhiệt) sẽ không bị ngăn cản, tránh việc các thanh ray đẩy nhau làm cong vẹo đường ray gây tai nạn.

Câu 2: So sánh sự nở vì nhiệt của chất khí, chất lỏng và chất rắn?

• Đáp số: Chất khí nở vì nhiệt nhiều nhất, sau đó đến chất lỏng, và chất rắn nở vì nhiệt ít nhất.

Câu 3: Tại sao khi rót nước quá nóng vào cốc thuỷ tinh dày thì cốc dễ bị nứt hơn cốc mỏng?

• Giải thích: Lớp thuỷ tinh bên trong tiếp xúc nước nóng nở ra nhanh chóng, trong khi lớp bên ngoài chưa kịp nóng nên chưa nở ra. Sự giãn nở không đồng đều này gây ra lực lớn làm vỡ cốc.

Câu 4: Băng kép hoạt động dựa trên nguyên lí nào?

• Trả lời: Hoạt động dựa trên nguyên lí các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. Khi nhiệt độ thay đổi, thanh này dài ra nhiều hơn thanh kia khiến băng kép bị uốn cong.

Câu 5: Hiện tượng "nước dâng do nhiệt" ảnh hưởng như thế nào đến môi trường toàn cầu?

• Trả lời: Khi khí hậu Trái Đất nóng lên, nước ở các đại dương nở ra làm mực nước biển dâng cao, dẫn đến xâm nhập mặn và thu hẹp diện tích đất đất ở các vùng ven biển.

I – Khái quát về cơ thể người

Cơ thể người được cấu tạo từ các phần chính sau:

• Các phần cơ thể: Gồm có đầu, cổ, thân, hai tay và hai chân.
• Lớp bao bọc: Toàn bộ cơ thể được bao phủ bên ngoài bởi một lớp da. Cấu tạo của da gồm có: lớp biểu bì, lớp bì và lớp mỡ dưới da.
• Bên trong: Dưới lớp da là hệ thống cơ và xương bảo vệ các cơ quan nội tạng.

II – Vai trò của các cơ quan và hệ cơ quan trong cơ thể người

Cơ thể người là một khối thống nhất, gồm nhiều hệ cơ quan phối hợp hoạt động với nhau. Vai trò chính của các hệ cơ quan được tóm tắt trong bảng sau:

EM ĐÃ HỌC

• Cơ thể người gồm các phần: đầu, cổ, thân, tay và chân.
• Các hệ cơ quan chính gồm: hệ vận động, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ tiêu hoá, hệ bài tiết, hệ thần kinh và các giác quan, hệ nội tiết, hệ sinh dục.
• Mỗi cơ quan, hệ cơ quan có một vai trò nhất định và có mối liên quan chặt chẽ với các cơ quan, hệ cơ quan khác.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng và liên hệ)

• Hiểu về sự phối hợp: Khi chúng ta tập thể dục, hệ vận động hoạt động mạnh, kéo theo hệ hô hấp (thở nhanh hơn) và hệ tuần hoàn (tim đập nhanh hơn) cũng tăng cường hoạt động để cung cấp đủ năng lượng cho cơ bắp.
• Bảo vệ cơ thể: Biết được vai trò của từng hệ cơ quan giúp em có ý thức bảo vệ sức khỏe, ví dụ như ăn uống đủ chất cho hệ tiêu hóa, tập thể thao cho hệ vận động, và giữ vệ sinh môi trường cho hệ hô hấp.
• Lập kế hoạch sinh hoạt: Hiểu rằng các cơ quan cần thời gian nghỉ ngơi (như tim và phổi hoạt động ở mức thấp nhất khi ngủ) để lập kế hoạch học tập, ăn uống và nghỉ ngơi khoa học giúp cơ thể luôn khỏe mạnh.

Hình 30.1: Sơ đồ mô tả các phần chính của cơ thể và vị trí tương đối của một số hệ cơ quan bên trong.

Bài học này sẽ giúp các em hiểu rõ cấu tạo cơ thể giúp chúng ta di chuyển như thế nào và cách bảo vệ hệ vận động khỏe mạnh.

I – Cấu tạo và chức năng của hệ vận động

1. Cấu tạo của hệ vận động Hệ vận động ở người có cấu tạo gồm hai phần chính là bộ xương và hệ cơ.

• Bộ xương: Ở người trưởng thành có khoảng 206 chiếc xương, được chia thành ba phần: xương đầu, xương thân và xương chi (xương tay, xương chân). Nơi tiếp giáp giữa các đầu xương được gọi là khớp xương. Xương được cấu tạo từ chất hữu cơ (giúp xương mềm dẻo) và chất khoáng (giúp xương bền chắc).
• Hệ cơ: Có khoảng 600 chiếc cơ, bám vào xương nhờ các mô liên kết như dây chằng và gân.

2. Chức năng của hệ vận động

• Tạo khung và bảo vệ: Bộ xương tạo nên khung cơ thể, giúp cơ thể có hình dạng nhất định và bảo vệ các nội quan bên trong.
• Vận động và di chuyển: Cơ bám vào xương, khi cơ co hay dãn sẽ làm xương cử động, giúp chúng ta di chuyển và thực hiện các thao tác vận động.
• Cơ chế đòn bẩy: Một số khớp xương tạo nên sự kết nối kiểu đòn bẩy giữa các xương, giúp hệ vận động có khả năng chịu tải cao và hoạt động linh hoạt.

II – Một số bệnh, tật liên quan đến hệ vận động

• Tật cong vẹo cột sống: Là tình trạng cột sống không giữ được trạng thái bình thường, các đốt sống bị xoay lệch hoặc cong quá mức. Nguyên nhân thường do tư thế ngồi học không đúng, mang vác vật nặng một bên trong thời gian dài, hoặc do tai nạn.
• Bệnh loãng xương: Xảy ra khi cơ thể thiếu calcium và phosphorus để kiến tạo xương, làm mật độ chất khoáng giảm dần, xương trở nên giòn và dễ gãy. Bệnh này thường gặp ở người cao tuổi.

III – Ý nghĩa của tập thể dục, thể thao

Việc luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên mang lại nhiều lợi ích to lớn:

• Kích thích tăng chiều dài và chu vi của xương.
• Giúp cơ bắp nở nang, rắn chắc và tăng cường sự dẻo dai của cơ thể.
• Giúp bảo vệ hệ vận động và nâng cao sức khỏe tổng thể.

IV – Thực hành: Sơ cứu và băng bó khi bị gãy xương

Khi gặp người bị gãy xương, cần bình tĩnh thực hiện các bước sơ cứu sau:

1. Chuẩn bị: Nẹp (bằng tre hoặc gỗ), dây vải rộng bản, băng y tế, bông hoặc gạc sạch.
2. Tiến hành:
   • Đặt tay hoặc chân bị gãy vào sát thân nạn nhân hoặc ván phẳng.
   • Đặt nẹp vào hai phía của phần xương gãy, lót bông/gạc tại các vị trí tiếp giáp.
   • Dùng dây vải buộc cố định nẹp ở các vị trí trên và dưới chỗ gãy.
   • Nhanh chóng đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất.

EM ĐÃ HỌC

• Hệ vận động gồm bộ xương và hệ cơ, có chức năng bảo vệ, định hình và giúp cơ thể vận động.
• Các bệnh, tật phổ biến: Loãng xương, cong vẹo cột sống.
• Tầm quan trọng của việc tập luyện thể thao để bảo vệ hệ vận động.

EM CÓ THỂ

• Tự điều chỉnh tư thế ngồi học và mang vác cặp sách đúng cách để phòng chống cong vẹo cột sống.
• Vận động người thân tập thể dục và bổ sung đầy đủ dinh dưỡng (giàu calcium) để phòng ngừa loãng xương.

CÂU HỎI LIÊN QUAN (Dựa trên hình ảnh và bài học)

1. Dựa vào cấu tạo hệ xương, em hãy cho biết vì sao người ta lại ví khớp khuỷu tay hoạt động như một đòn bẩy?
   • Trả lời: Khớp khuỷu tay đóng vai trò là điểm tựa, xương cẳng tay là thanh đòn, lực co của cơ bắp tay tạo ra lực kéo để nâng vật nặng (tải trọng).
2. Tại sao trẻ em bị thiếu vitamin D thường dễ bị mắc tật còi xương và cong vẹo cột sống?
   • Trả lời: Vitamin D giúp cơ thể hấp thụ calcium để kiến tạo xương. Thiếu vitamin D làm xương yếu, mềm, không đủ sức nâng đỡ cơ thể, dẫn đến dễ bị biến dạng khi hoạt động sai tư thế.
3. Khi thực hiện buộc cố định nẹp khi sơ cứu gãy xương, chúng ta cần lưu ý điều gì?
   • Trả lời: Cần lót bông hoặc miếng vải sạch ở vị trí tiếp giáp giữa xương và nẹp để tránh làm đau hoặc trầy xước da nạn nhân; đồng thời không nên buộc quá chặt làm cản trở lưu thông máu.

I – Khái niệm chất dinh dưỡng và dinh dưỡng

• Chất dinh dưỡng: Là các chất có trong thức ăn mà cơ thể sử dụng làm nguyên liệu cấu tạo và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống. Các nhóm chất chính bao gồm: carbohydrate (đường, bột), protein (đạm), lipid (chất béo), vitamin và chất khoáng.
• Dinh dưỡng: Là quá trình thu nhận, biến đổi và sử dụng các chất dinh dưỡng để duy trì sự sống.

II – Tiêu hoá ở người

1. Cấu tạo và chức năng của hệ tiêu hoá

• Cấu tạo: Hệ tiêu hoá gồm ống tiêu hoá (miệng, hầu, thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già, hậu môn) và các tuyến tiêu hoá (tuyến nước bọt, tuyến tuỵ, gan, túi mật).
• Chức năng: Biến đổi thức ăn thành các chất dinh dưỡng mà cơ thể có thể hấp thụ được và loại bỏ chất thải ra ngoài.

2. Quá trình tiêu hoá diễn ra như thế nào?

• Tại khoang miệng: Tiêu hoá cơ học (nhai, nghiền) và tiêu hoá hoá học (enzyme amylase biến đổi một phần tinh bột chín thành đường maltose).
• Tại dạ dày: Thức ăn được co bóp, nhào trộn và thấm đều dịch vị. Enzyme pepsin giúp biến đổi một phần protein.
• Tại ruột non: Đây là nơi tiêu hoá quan trọng nhất. Nhờ dịch tuỵ, dịch mật và dịch ruột, các chất dinh dưỡng được biến đổi thành những chất đơn giản nhất để cơ thể hấp thụ vào máu.
• Tại ruột già và trực tràng: Hấp thụ nốt nước, cô đặc chất bã. Vi khuẩn tại đây giúp phân huỷ các phần còn lại và tạo thành phân để thải ra ngoài.

III – Một số bệnh về đường tiêu hoá

• Sâu răng: Do vi khuẩn lên men thức ăn còn bám lại, tạo acid làm hỏng lớp men răng.
• Viêm loét dạ dày – tá tràng: Nguyên nhân chính thường do nhiễm vi khuẩn Helicobacter pylori, hoặc do thói quen ăn uống không điều độ, căng thẳng kéo dài, lạm dụng rượu bia.

IV – Chế độ dinh dưỡng ở người

• Nhu cầu dinh dưỡng thay đổi tuỳ theo độ tuổi, giới tính và cường độ vận động.
• Khẩu phần ăn: Là lượng thức ăn cung cấp cho cơ thể trong một ngày. Một khẩu phần hợp lí cần đảm bảo đủ về số lượng và cân đối về các thành phần dưỡng chất.

V – An toàn vệ sinh thực phẩm

• Khái niệm: Là giữ cho thực phẩm không bị nhiễm khuẩn, nhiễm độc và không bị biến chất.
• Nguyên nhân gây mất an toàn: Thực phẩm bị ôi thiu, chứa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, chất phụ gia độc hại, hoặc các loại độc tố tự nhiên (như cá nóc, mầm khoai tây...).
• Cách phòng tránh: Chọn thực phẩm tươi sống, có nguồn gốc rõ ràng; thực hiện "ăn chín, uống sôi"; bảo quản thực phẩm đúng cách trong tủ lạnh và che đậy cẩn thận.

EM ĐÃ HỌC

• Hệ tiêu hoá biến đổi thức ăn thành chất dinh dưỡng và thải chất bã.
• Cần có chế độ dinh dưỡng hợp lí và thực hiện vệ sinh an toàn thực phẩm để bảo vệ sức khoẻ.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế)

• Thiết lập khẩu phần: Em có thể dựa vào bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị (Bảng 32.1) để tự xây dựng thực đơn hàng ngày cân đối cho bản thân và gia đình.
• Bảo vệ hệ tiêu hoá: Hình thành thói quen vệ sinh răng miệng sau khi ăn, ăn chậm nhai kĩ, không ăn quá no trước khi ngủ và hạn chế các món ăn quá cay nóng để tránh viêm loét dạ dày.
• Thông thái khi mua sắm: Biết cách đọc hạn sử dụng và các thông tin dinh dưỡng trên bao bì thực phẩm để lựa chọn những sản phẩm an toàn nhất.

Hình 32.1: Các cơ quan trong ống tiêu hoá và các tuyến tiêu hoá phối hợp nhịp nhàng để xử lí thức ăn.

Chào các em, tiếp nối chương trình Sinh học cơ thể người, chúng ta sẽ tìm hiểu về một hệ cơ quan đóng vai trò như "mạng lưới vận chuyển" quan trọng nhất của cơ thể: Bài 33: Máu và hệ tuần hoàn của cơ thể người (Sách Khoa học tự nhiên 8 - Kết nối tri thức).,

Dưới đây là tóm tắt chi tiết các nội dung trọng tâm của bài học:

I – Máu

1. Các thành phần của máu Máu là dịch lỏng trong cơ thể, bao gồm hai phần chính:

• Huyết tương (chiếm khoảng 55%): Gồm chủ yếu là nước và các chất tan (chất dinh dưỡng, hormone, kháng thể, chất thải...). Vai trò là duy trì máu ở trạng thái lỏng và vận chuyển các chất.
• Các tế bào máu (chiếm khoảng 45%):
  • Hồng cầu: Chứa huyết sắc tố giúp vận chuyển oxygen và carbon dioxide.
  • Bạch cầu: Có chức năng bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh.
  • Tiểu cầu: Tham gia vào quá trình đông máu để bảo vệ cơ thể khi bị thương.

2. Miễn dịch và Vaccine

• Kháng nguyên: Là những chất khi xâm nhập vào cơ thể có khả năng kích thích cơ thể tạo ra các kháng thể tương ứng.
• Kháng thể: Là những phân tử protein do tế bào lympho B tạo ra để chống lại các kháng nguyên.
• Vaccine: Chứa mầm bệnh đã chết hoặc suy yếu, giúp kích thích tế bào bạch cầu tạo ra kháng thể, từ đó tạo miễn dịch chủ động cho cơ thể.

3. Nhóm máu và truyền máu

• Nhóm máu: Hệ nhóm máu phổ biến nhất là ABO, bao gồm 4 nhóm máu: A, B, AB và O. Việc phân loại dựa trên sự có mặt của kháng nguyên trên bề mặt hồng cầu và kháng thể trong huyết tương.
• Nguyên tắc truyền máu: Để tránh hiện tượng kết dính hồng cầu gây nguy hiểm, cần truyền máu cùng nhóm hoặc tuân thủ sơ đồ truyền máu an toàn (nhóm O có thể truyền cho tất cả, nhóm AB có thể nhận của tất cả).

II – Hệ tuần hoàn

1. Cấu tạo của hệ tuần hoàn Hệ tuần hoàn gồm có tim và hệ mạch:

• Tim: Đóng vai trò như một chiếc bơm, vừa hút vừa đẩy máu lưu thông trong hệ tuần hoàn.
• Hệ mạch: Gồm có động mạch (vận chuyển máu từ tim đến cơ quan), mao mạch (nơi trao đổi chất với tế bào) và tĩnh mạch (vận chuyển máu từ cơ quan về tim).

2. Chức năng của hệ tuần hoàn Máu được lưu thông qua hai vòng tuần hoàn:

• Vòng tuần hoàn nhỏ (tuần hoàn phổi): Đưa máu đến phổi để trao đổi khí oxygen và carbon dioxide.
• Vòng tuần hoàn lớn (tuần hoàn cơ thể): Vận chuyển chất dinh dưỡng và oxygen đến cung cấp cho mọi tế bào, đồng thời mang chất thải và carbon dioxide đi.

III – Một số bệnh về máu và tim mạch

• Thiếu máu: Giảm số lượng hồng cầu hoặc huyết sắc tố, gây mệt mỏi, da xanh xao.
• Huyết áp cao: Tình trạng áp lực máu tác động lên thành mạch tăng cao, có thể gây tổn thương cấu trúc thành động mạch.
• Xơ vữa động mạch: Do hàm lượng cholesterol trong máu tăng cao kết hợp với $Ca^{2+}$ làm hẹp lòng mạch, cản trở dòng máu.

IV – Thực hành sơ cứu và đo huyết áp

Bài học hướng dẫn các kĩ năng quan trọng trong tình huống khẩn cấp:

• Sơ cứu cầm máu: Cách xử lí khi chảy máu mao mạch, tĩnh mạch và động mạch (dùng băng gạc hoặc dây garô).,
• Sơ cứu đột quỵ: Nhận biết dấu hiệu và các bước xử trí kịp thời.
• Đo huyết áp: Cách sử dụng huyết áp kế để theo dõi sức khoẻ tim mạch.

EM ĐÃ HỌC

• Máu gồm huyết tương và các tế bào máu (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu).
• Nguyên tắc truyền máu dựa trên nhóm máu ABO.
• Cấu tạo hệ tuần hoàn gồm tim và hệ mạch, vận chuyển máu qua vòng tuần hoàn lớn và nhỏ.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế)

• Thực hiện sơ cứu: Biết cách cầm máu vết thương và xử lí tình huống giả định cứu người bị tai biến, đột quỵ.
• Bảo vệ hệ tim mạch: Xây dựng chế độ ăn uống lành mạnh, tập thể dục thường xuyên để phòng chống các bệnh tim mạch.
• Hiểu biết xã hội: Có kiến thức đúng đắn về phong trào hiến máu nhân đạo tại địa phương.

• Hình 33.1: Các thành phần của máu.
• Hình 33.4: Sơ đồ mối quan hệ giữa các nhóm máu khi truyền.
• Hình 33.5: Hai vòng tuần hoàn trong cơ thể người.

I – Cấu tạo và chức năng của hệ hô hấp

1. Cấu tạo của hệ hô hấp Hệ hô hấp ở người được chia thành hai phần chính:

• Đường dẫn khí: Bao gồm mũi, họng, thanh quản, khí quản và phế quản. Đường dẫn khí có chức năng dẫn khí ra và vào phổi, ngăn bụi, làm ẩm và làm ấm không khí, đồng thời bảo vệ phổi khỏi các tác nhân có hại.
• Cơ quan trao đổi khí: Là hai lá phổi. Phổi gồm rất nhiều phế nang (nơi diễn ra quá trình trao đổi khí), được bao bọc bởi mạng lưới mao mạch dày đặc giúp quá trình này diễn ra dễ dàng.

2. Chức năng của hệ hô hấp

• Thông khí ở phổi: Nhờ cử động hô hấp (hít vào, thở ra) với sự phối hợp của các cơ (cơ liên sườn, cơ hoành) và xương sườn, thể tích lồng ngực thay đổi giúp không khí lưu thông.
• Trao đổi khí ở phổi và tế bào: Các chất khí ($O_2$ và $CO_2$) được trao đổi theo cơ chế khuếch tán.
  • Tại phổi: $O_2$ từ phế nang vào máu và $CO_2$ từ máu vào phế nang.
  • Tại tế bào: $O_2$ từ máu vào tế bào và $CO_2$ từ tế bào vào máu để đưa tới phổi thải ra ngoài.

II – Một số bệnh về phổi và đường hô hấp

Các bệnh này thường do ô nhiễm không khí hoặc vi sinh vật gây ra:

• Viêm đường hô hấp: Như viêm mũi, viêm họng, viêm thanh quản, viêm phế quản với các triệu chứng như đau họng, sốt, ho, có đờm.
• Viêm phổi: Do virus, vi khuẩn, nấm hoặc hoá chất xâm nhập. Bệnh gây tổn thương phế nang, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng trao đổi khí và có thể gây nguy hiểm tính mạng.
• Lao phổi: Do vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis xâm nhập, phá huỷ các mô và mạch máu trong phổi, có khả năng lây lan qua đường hô hấp khi tiếp xúc gần.

III – Thuốc lá và tác hại của khói thuốc lá

Khói thuốc lá chứa hàng nghìn chất độc hại như khí CO, $NO_x$, nicotine... gây ảnh hưởng xấu tới hệ hô hấp:

• Khí CO: Chiếm chỗ của $O_2$ trong hồng cầu, làm giảm khả năng vận chuyển oxygen của máu.
• Khí $NO_x$: Gây viêm, sưng lớp niêm mạc, cản trở trao đổi khí.
• Nicotine: Làm tê liệt lớp lông rung trong phế quản, giảm hiệu quả lọc sạch không khí và làm tăng nguy cơ ung thư phổi.

IV – Thực hành: Hô hấp nhân tạo và cấp cứu người đuối nước

Khi gặp người bị ngừng thở (do đuối nước, điện giật...), cần nhanh chóng thực hiện sơ cứu:

1. Phương pháp hà hơi thổi ngạt: Đặt nạn nhân nằm ngửa, đầu ngả ra sau, bịt mũi và thổi hơi trực tiếp vào miệng nạn nhân liên tục 12 đến 20 lần/phút cho đến khi hô hấp ổn định.
2. Phương pháp ấn lồng ngực: Đặt hai bàn tay chồng lên nhau ở vùng giữa ngực nạn nhân, dùng sức nặng cơ thể ấn mạnh để ép lồng ngực khoảng 12 đến 20 lần/phút.

EM ĐÃ HỌC

• Hệ hô hấp gồm đường dẫn khí và phổi.
• Phổi có nhiều phế nang là nơi diễn ra quá trình trao đổi khí.
• Cần giữ vệ sinh hệ hô hấp, chống ô nhiễm không khí và luyện tập thể dục để tăng cường sức khoẻ.

EM CÓ THỂ

• Thực hiện các biện pháp phòng chống bệnh hô hấp cho bản thân và gia đình.
• Thực hiện được các phương pháp hô hấp nhân tạo trong tình huống khẩn cấp.
• Tuyên truyền vận động người thân không hút thuốc lá để bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.

I – Cấu tạo và chức năng của hệ bài tiết

1. Chức năng của hệ bài tiết

• Lọc và thải bỏ: Hệ bài tiết có chức năng lọc và thải ra môi trường ngoài các chất cặn bã do tế bào tạo ra trong quá trình trao đổi chất và các chất có thể gây độc cho cơ thể.
• Các cơ quan tham gia: Phổi (thải khí carbon dioxide), da (thải mồ hôi) và thận (thải nước tiểu). Trong đó, thận thải tới 90% các sản phẩm bài tiết hòa tan trong máu (trừ khí $CO_2$) nên đóng vai trò quan trọng nhất.

2. Cấu tạo của hệ bài tiết nước tiểu

• Hệ bài tiết nước tiểu bao gồm: hai quả thận, ống dẫn nước tiểu, bóng đái và ống đái.
• Cấu tạo quả thận: Mỗi quả thận chứa khoảng 1 triệu đơn vị chức năng gọi là nephron. Mỗi đơn vị chức năng gồm:
  • Cầu thận: Một túi bao quanh một búi mao mạch dày đặc, nơi diễn ra quá trình lọc máu.
  • Ống thận: Nơi dẫn và biến đổi dịch lọc thành nước tiểu chính thức.

Cấu tạo hệ bài tiết và đơn vị chức năng của thận Hình 35.1: (a) Các cơ quan hệ bài tiết; (b) Lát cắt dọc quả thận; (c) Cấu tạo một đơn vị chức năng (nephron).

II – Một số bệnh về hệ bài tiết và cách phòng chống

1. Bệnh sỏi thận:

• Nguyên nhân: Do các chất như calcium oxalate, muối urate... tích tụ trong thận với nồng độ cao, gặp điều kiện pH thích hợp sẽ kết tủa thành sỏi.
• Triệu chứng: Đau lưng, tiểu buốt, tiểu rắt hoặc có máu trong nước tiểu.
• Phòng bệnh: Cần uống đủ nước và có chế độ ăn hợp lí (hạn chế ăn quá mặn, quá chua).

2. Bệnh viêm cầu thận:

• Nguyên nhân: Thường do liên cầu khuẩn gây nên.
• Triệu chứng: Phù nề, tăng huyết áp, thiếu máu, có lẫn máu trong nước tiểu.
• Phòng bệnh: Tránh nhiễm khuẩn đường mũi, họng; điều trị dứt điểm các ổ viêm như amidan, sâu răng.

3. Bệnh suy thận:

• Nguyên nhân: Do biến chứng của bệnh đái tháo đường, tăng huyết áp hoặc mất máu cấp.
• Hệ quả: Thận mất khả năng lọc máu, chất độc tích tụ gây nguy hiểm tính mạng.

Bảng 35.1: Thói quen và nguy cơ

III – Thành tựu y học: Ghép thận và chạy thận nhân tạo

Khi thận bị suy giảm chức năng nghiêm trọng, y học hiện đại có hai giải pháp cứu sống bệnh nhân:

1. Ghép thận:

• Là phương pháp thay thế quả thận bị suy bằng một quả thận khỏe mạnh của người hiến tặng có các chỉ số sinh học phù hợp.
• Ý nghĩa: Giúp bệnh nhân trở lại cuộc sống bình thường mà không cần phụ thuộc vào máy móc.

2. Chạy thận nhân tạo:

• Là phương pháp sử dụng máy lọc máu để thay thế chức năng của thận. Máu được dẫn ra khỏi cơ thể qua máy, lọc bỏ chất độc và dư thừa qua màng lọc, sau đó đưa máu sạch trở lại cơ thể.

Sơ đồ nguyên lí chạy thận nhân tạo Hình 35.3: Máy chạy thận nhân tạo đóng vai trò như một "quả thận ngoài" giúp duy trì sự sống.

EM ĐÃ HỌC

• Hệ bài tiết lọc và thải các chất cặn bã từ máu ra môi trường ngoài qua phổi, da và thận.
• Hệ bài tiết nước tiểu gồm: quả thận, ống dẫn nước tiểu, bóng đái, ống đái.
• Cần có lối sống lành mạnh để bảo vệ "nhà máy xử lí chất thải" của cơ thể.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế)

• Uống đủ nước: Mỗi ngày nên uống từ 1,5 – 2 lít nước để thận lọc máu dễ dàng hơn.
• Lựa chọn thực phẩm: Hạn chế các loại đồ ăn nhanh chứa nhiều muối và chất bảo quản.
• Tìm hiểu lịch sử y học: Ngành ghép thận Việt Nam đã có những bước tiến lớn kể từ ca ghép đầu tiên tại Bệnh viện Quân y 103 năm 1992.

Câu hỏi mở rộng: Tại sao người bị bệnh thận nên hạn chế ăn muối?

• Giải thích: Muối ($Na^+$) giữ nước trong cơ thể, làm tăng áp lực máu lên mao mạch thận và buộc thận phải làm việc vất vả hơn để đào thải lượng muối thừa. Việc này sẽ làm tình trạng bệnh thận trở nên tồi tệ hơn.

I – Môi trường trong của cơ thể

• Thành phần: Môi trường trong của cơ thể bao gồm máu, nước mô và bạch huyết.
• Mối liên hệ: Môi trường trong cơ thể không đứng yên mà thường xuyên liên hệ với môi trường ngoài thông qua các hệ cơ quan như hệ tiêu hoá, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp và da...
• Cơ chế trao đổi: Các tế bào trong cơ thể không tiếp xúc trực tiếp với môi trường ngoài mà trao đổi chất dinh dưỡng, oxygen và chất thải thông qua môi trường trong (đặc biệt là nước mô và máu).

Sơ đồ thành phần môi trường trong của cơ thể Hình 36.1: Mô tả sự lưu thông và trao đổi giữa mao mạch máu, tế bào mô, nước mô và mạch bạch huyết.

II – Cân bằng môi trường trong của cơ thể

1. Khái niệm cân bằng môi trường trong

• Cân bằng môi trường trong là duy trì sự ổn định của môi trường trong cơ thể (về nồng độ các chất, nhiệt độ, pH...).
• Vai trò: Đảm bảo cho các hoạt động sống của tế bào và các cơ quan diễn ra bình thường.
• Hệ quả của mất cân bằng: Nếu môi trường trong không ổn định, sẽ gây ra sự biến đổi hoặc rối loạn hoạt động của tế bào, cơ quan, dẫn đến bệnh tật hoặc nguy hiểm tính mạng.

2. Các chỉ số quan trọng và ý nghĩa y học Nồng độ các chất trong máu đóng vai trò then chốt trong việc đánh giá trạng thái cân bằng của cơ thể:

• Nồng độ Glucose: Nếu cao hơn bình thường trong thời gian dài sẽ dẫn đến bệnh tiểu đường.
• Nồng độ Uric acid: Nếu cao hơn mức bình thường kéo dài có thể gây ra bệnh gout (gút), viêm khớp, sỏi thận, suy thận...
• Các chỉ số khác: Sodium chloride ($NaCl$), urea, và độ $pH$ của máu.

Làm thế nào để kiểm tra? Để xác định cơ thể có đang ở trạng thái cân bằng hay không, các bác sĩ thường chỉ định thực hiện xét nghiệm máu hoặc xét nghiệm nước tiểu.

EM ĐÃ HỌC

• Môi trường trong gồm máu, nước mô và bạch huyết.
• Duy trì ổn định môi trường trong giúp cơ thể hoạt động bình thường.
• Mất cân bằng môi trường trong gây nguy cơ mắc các bệnh nguy hiểm như tiểu đường, gout.

EM CÓ THỂ (Ứng dụng thực tế)

• Lựa chọn thực phẩm: Biết cách chọn và sử dụng các loại thức ăn phù hợp (hạn chế đường, muối, chất béo xấu) để giúp cơ thể duy trì sự ổn định của các chỉ số sinh lí.
• Đọc kết quả xét nghiệm cơ bản: Bước đầu làm quen với việc đọc các chỉ số xét nghiệm máu (như Bảng 36.1) để biết tình trạng sức khoẻ bản thân.
• Giải thích hiện tượng "khát nước": Khi ta ăn mặn ($NaCl$ tăng cao trong máu), cơ thể mất cân bằng, não bộ phát tín hiệu khiến ta thấy khát để nạp thêm nước nhằm pha loãng nồng độ muối, đưa môi trường trong về trạng thái cân bằng.

BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI LIÊN QUAN

Câu 1: Dựa vào Bảng 36.1, nếu một người nam có nồng độ Glucose là $9,8\ mmol/L$ và Uric acid là $171\ \mu mol/L$, em có nhận xét gì về sức khoẻ của họ?

• Giải thích:
  • Glucose ($9,8\ mmol/L$) cao hơn mức bình thường ($3,9 - 6,4\ mmol/L$), người này có nguy cơ cao mắc bệnh tiểu đường.
  • Uric acid ($171\ \mu mol/L$) thấp hơn mức bình thường của nam ($210 - 420\ \mu mol/L$).
• Lời khuyên: Cần đi khám chuyên khoa để có chẩn đoán chính xác và điều chỉnh chế độ ăn uống giảm đường, bột.

Câu 2: Tại sao việc duy trì độ pH của máu lại cực kì quan trọng?

• Trả lời: Vì các enzyme và các hoạt động sinh hoá trong tế bào chỉ hoạt động tối ưu ở một dải pH rất hẹp. Nếu pH máu thay đổi quá mức, các tế bào sẽ ngừng hoạt động và dẫn đến tử vong.

Câu 3: Nêu mối liên hệ giữa các thành phần của môi trường trong?

• Trả lời: Máu (huyết tương) thấm qua thành mao mạch tạo thành nước mô; nước mô thẩm thấu qua thành mạch bạch huyết tạo thành bạch huyết; bạch huyết lưu thông rồi lại đổ về hệ tĩnh mạch máu.

Câu 4: Kể tên một số triệu chứng của bệnh gout được mô tả trong bài?

• Trả lời: Sưng, đỏ và đau ở các khớp (đặc biệt là khớp ngón chân cái, khớp tay, khuỷu tay...).

--Mô tả triệu chứng bệnh Gout và nồng độ uric acid Hình đầu trang 151: Minh hoạ các khớp bị sưng đỏ do rối loạn môi trường trong (tăng nồng độ uric acid).