Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 bài 15 KNTT

- Thí nghiệm thu năng lượng từ ánh sáng

- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ.

Hình 15.1. Thí nghiệm thu năng lượng ánh sáng

- Xác định vị trí của kim điện kế:

+ Khi chưa bật đèn

+ Khi bật đèn

- Kết quả:

+ Khi chưa bật đèn, kim điện kế chỉ số 0.

→ Pin quang điện không phát điện.

+ Khi bật đèn, kim điện kế bị lệch đi.

→ Pin quang điện đã nhận được năng lượng ánh sáng của đèn để chuyển hoá thành điện năng.

a. Chùm sáng

- Ánh sáng truyền đi trong không gian thành những chùm sáng. Các chùm sáng có hình dạng và kích thước khác nhau.

Chùm sáng song song

Chùm sáng hội tụ

Chùm sáng phân kì

Hình 15.3. Các loại chùm sáng

Quy ước vẽ chùm sáng bằng hai đoạn thẳng giới hạn chùm sáng, có mũi tên chỉ đường truyền của ánh sáng (Hình 15.4)

Chùm sáng song song

Chùm sáng hội tụ

Chùm sáng phân kì

Hình 15.4. Biểu diễn các loại chùm sáng

b. Tia sáng

Quy ước biểu diễn đường truyền của ánh sáng bằng một đoạn thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng, gọi là tia sáng.

Hình 15.5. Biểu diễn tia sáng

Đoạn thẳng có hướng SM biểu diễn một tia sáng.

c. Thí nghiệm tạo tia sáng bằng chùm sáng hẹp song song

Trong thực tế, người ta coi một chùm sáng song song rất hẹp là mô hình một tia sáng.

Hình 15.6. Thí nghiệm tạo mô hình tia sáng

Vệt sáng trong thí nghiệm trên được coi là tia sáng.

a. Vùng tối do nguồn sáng hẹp

Đối với nguồn sáng hẹp, vùng phía sau vật cản sáng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới, gọi là vùng tối.

b. Vùng tối do nguồn sáng rộng

Đối với nguồn sáng rộng, phía sau vật cản có vùng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng và có vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới (vùng tối không hoàn toàn)

Khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất thì một phần ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến Trái Đất sẽ bị Mặt Trăng che khuất.

Khi đó trên Trái Đất sẽ xuất hiện vùng tối và vùng nửa tối. Ta nói khi đó xảy ra hiện tượng nhật thực.

Nếu ta đứng ở chỗ vùng tối thì sẽ không nhìn thấy Mặt Trời, ta nói ở đó có hiện tượng nhật thực toàn phần. Nếu ta đứng ở chỗ vùng tối không hoàn toàn thì sẽ nhìn thấy một phần Mặt Trời, ta nói ở đó có hiện tượng nhật thực một phần.

Bài 1: Em hãy dựa vào hình trên, nêu lên vai trò quan trọng của năng lượng ánh sáng trên Trái Đất

Hướng dẫn giải

Năng lượng ánh sáng trên Trái Đất có vai trò quan trọng đó là giúp thực vật, động vật sinh sống, tồn tại trên Trái Đất

Bài 2: Nêu thêm ví dụ về sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời ở gia đình hoặc địa phương em. Cho biết năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào trong mỗi ví dụ. Tại sao cần ưu tiên sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời?

Hướng dẫn giải

Ví dụ về sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời ở gia đình hoặc địa phương

+ Bình nước nóng năng lượng mặt trời: quang năng chuyển hóa thành nhiệt năng

+ Tấm pin năng lượng mặt trời: quang năng thành điện năng

Cần ưu tiên sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời vì năng lượng mặt trời là năng lượng tái tạo, năng lượng sạch, và không bao giờ cạn kiệt, bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng

Bài 3: Chùm sáng phát ra từ một đèn pin có thể coi là mô hình tia sáng không? Tại sao?

Hướng dẫn giải

Chùm sáng phát ra từ một đèn pin không thể coi là mô hình tia sáng, vì chùm sáng phát ra từ đèn pin rộng mặc dù ánh sáng truyền thẳng và đi theo hướng của ánh sáng.