A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Năng lượng ánh sáng
- Ánh sáng là một dạng của năng lượng. Ta có thể thu năng lượng ánh sáng bằng nhiều cách khác nhau.
Ví dụ: Sử dụng một số tấm gương để tập trung ánh sáng mặt trời vào một khu vực nhỏ. Ánh sáng tập trung được sử dụng để làm nóng chất lỏng (nước, dầu hoặc muối nóng chảy) đến nhiệt độ rất cao. Nhiệt này sau đó có thể được sử dụng để sưởi ấm, lưu trữ cho sau này, hoặc được chuyển hóa thành điện bằng cách làm bay hơi nước và tạo ra hơi nước, thứ được sử dụng để làm quay tuabin.
2. Chùm sáng và tia sáng
- Chùm sáng hẹp song song đi sát mặt tờ giấy tạo ra một vết sáng trên tờ giấy được coi là tia sáng.
- Người ta quy ước biểu diễn tia sáng bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng.
- Trong thực tế, chúng ta không thể nhìn thấy một tia sáng mà chỉ nhìn thấy chùm sáng. Có 3 loại chùm sáng:
3. Vùng tối và vùng nửa tối
- Vùng tối tạo bởi nguồn sáng hẹp, là vùng không gian phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng trực tiếp từ nguồn sáng chiếu tới.
- Vùng tối tạo bởi nguồn sáng rộng bao gồm vùng tối và vùng nửa tối. Vùng nửa tối là vùng không gian phía sau vật cản, nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA
Mở đầu trang 78 Bài 15 KHTN lớp 7: Làm thế nào để chứng tỏ ánh sáng là một dạng của năng lượng?
Trả lời:
Khi chiếu ánh sáng vào một vật sẽ làm nhiệt độ vật đó tăng lên => Ánh sáng có năng lượng.
1. Năng lượng ánh sáng
Câu hỏi thảo luận 1 trang 78 KHTN lớp 7: Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra với đèn LED khi:
Trả lời:
- Chưa bật nguồn sáng thì đèn LED không sáng do không có ánh sáng chiếu tới pin mặt trời nên chưa có dòng điện chạy qua đèn.
- Bật nguồn sáng thì đèn LED sáng do đã có ánh sáng chiếu tới pin mặt trời làm pin hoạt động và có dòng điện chạy qua đèn.
Câu hỏi thảo luận 2 trang 78 KHTN lớp 7: Trong thí nghiệm 1, nếu thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ (loại 3W hoặc 6W) gắn cánh quạt thì có hiện tượng gì xảy ra?
Trả lời:
- Chưa bật nguồn sáng mô tơ không hoạt động.
- Bật nguồn sáng thì thấy mô tơ hoạt động. Năng lượng ánh sáng chuyển hóa thành cơ năng.
Luyện tập 1 trang 78 KHTN lớp 7: Trong hình dưới đây, năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Trả lời:
Năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nhiệt làm cháy tờ giấy.
Luyện tập 2 trang 78 KHTN lớp 7: Nêu ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng mặt trời có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Trả lời:
- Năng lượng ánh sáng Mặt Trời chuyển hóa thành hóa năng ở cây trong quá trình quang hợp.
- Năng lượng ánh sáng Mặt Trời chuyển hóa thành điện năng trong máy tính hay các loại xe chạy bằng pin Mặt Trời.
2. Chùm sáng và tia sáng
Câu hỏi thảo luận 3 trang 79 KHTN lớp 7: Mô tả các chùm sáng trong Hình 15.2b và 15.2c
Trả lời:
Hình 15.2b: Đường truyền của chùm sáng loe rộng ra.
Hình 15.2c: Đường truyền của chùm sáng song song nhau.
Câu hỏi thảo luận 4 trang 79 KHTN lớp 7: Quan sát đường truyền của ánh sáng trong Hình 15.3 và mô tả chùm sáng trên mặt giấy .
Trả lời:
Chùm sáng trên mặt giấy hình 15.3 là một chùm sáng rất hẹp, song song.
3. Vùng tối và vùng nửa tối
Câu hỏi thảo luận 5 trang 80 KHTN lớp 7: Mô tả vùng không gian phía sau vật cản trong Hình 15.5a. Bóng tối của quả bóng trên màn chắn có hình dạng như thế nào?
Trả lời:
- Vùng không gian phía sau vật cản chia thành hai phần sáng và tối riêng biệt.
- Bóng tối của quả bóng trên màn chắn có hình dạng là một hình tròn.
Luyện tập trang 80 KHTN lớp 7: Cho tia sáng 1 như trên hình, hãy vẽ các tia sáng khác để giải thích sự tạo thành bóng của chiếc hộp trên mặt đất.
Trả lời:
Câu hỏi thảo luận 6 trang 81 KHTN lớp 7: Quan sát các vùng được kí hiệu (a), (b) và (c) trên Hình 15.6b để chỉ ra đâu là vùng tối, đâu là vùng nửa tối.
Trả lời:
- Vùng tối là vùng hoàn toàn không nhận ánh sáng, trên hình được kí hiệu (b).
- Vùng nửa tối là vùng nhận được một phần ánh sáng, trên hình được kí hiệu (a) và (c).
Vận dụng trang 81 KHTN lớp 7: Đặt một đèn bàn chiếu sáng vào tường.
Trả lời:
a) Đưa bàn tay của em chắn chùm ánh sáng, khi em thay đổi khoảng cách giữa bàn tay và tường thì bóng của tay (màu tối) trên tường có kích thước thay đổi.
b) Có thể tạo bóng trên tường như thế vì ánh sáng tới tường truyền theo đường thẳng, khi đưa tay chắn chùm sáng tới tường thì có những tia sáng bị chặn lại bởi tay sẽ không tới tường được và tạo thành bóng của tay trên tường.
BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 trang 81 KHTN lớp 7: Nêu một số ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành: a) điện năng; b) nhiệt năng; c) động năng.
Trả lời:
a) điện năng: ánh sáng chiếu tới pin quang điện làm đèn sáng.
b) nhiệt năng: ánh sáng chiếu tới nơi nào trên mặt đất làm nơi đó nóng lên.
c) động năng: xe điện chạy bằng năng lượng mặt trời.
Bài 2 trang 81 KHTN lớp 7: Hãy vẽ các tia sáng phát ra từ bóng đèn pin để biểu diễn bóng tối của quả bóng trên màn chắn trong hình bên.
Trả lời:
SÁCH BÀI TẬP
Bài 15.1 trang 44 SBT Khoa học tự nhiên 7: Hiện tượng nào sau đây không liên quan đến năng lượng ánh sáng?
A. Ánh sáng mặt trời phản chiếu trên mặt nước.
B. Ánh sáng mặt trời làm cháy bỏng da.
C. Bếp mặt trời nóng lên nhờ ánh sáng mặt trời.
D. Ánh sáng mặt trời dùng để tạo điện năng.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Các hiện tượng liên quan tới năng lượng ánh sáng là:
- Ánh sáng mặt trời làm cháy bỏng da.
- Bếp mặt trời nóng lên nhờ ánh sáng mặt trời.
- Ánh sáng mặt trời dùng để tạo điện năng.
Bài 15.2 trang 44 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Mặt Trời là nguồn năng lượng ánh sáng và nguồn năng lượng nhiệt chính trên Trái Đất.
B. Năng lượng ánh sáng cần cho sự phát triển của thực vật.
C. Ánh sáng không có năng lượng vì không có tác dụng lực.
D. Năng lượng ánh sáng có thể chuyển thành nhiệt.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
C sai vì ánh sáng chiếu có năng lượng nhiệt.
Bài 15.3 trang 44 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Các tia sáng là đường cong.
B. Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng gọi là tia sáng.
C. Các tia sáng luôn song song nhau.
D. Các tia sáng cho ta biết ánh sáng truyền nhanh hay chậm.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
A sai vì các tia sáng là đường thẳng.
C sai vì các tia sáng Mặt Trời chiếu là phân kì.
D sai vì tốc độ truyền sáng trong cùng một môi trường là như nhau.
Bài 15.4 trang 44 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một vật cản được đặt trong khoảng giữa một bóng đèn điện đang sáng và một màn chắn. Để trên màn xuất hiện bóng nửa tối thì cần có điều kiện nào sau đây?
A. Kích thước bóng đèn rất nhỏ.
B. Bóng đèn phải rất sáng.
C. Ánh sáng bóng đèn phải có màu vàng.
D. Kích thước bóng đèn khá lớn.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Để trên màn xuất hiện bóng nửa tối thì cần có kích thước bóng đèn khá lớn.
Bài 15.5 trang 44 SBT Khoa học tự nhiên 7: Hãy vẽ đường đi của tia sáng và cho biết mắt thấy các vật nào trong hộp ở hình dưới đây?
Lời giải:
Mắt sẽ thấy các vật 2 và 4.
Bài 15.6 trang 45 SBT Khoa học tự nhiên 7: Vì sao ở các phòng giải phẫu, người ta thường dùng các nguồn sáng rộng?
Lời giải:
Ở các phòng giải phẫu, người ta thường dùng các nguồn sáng rộng vì dùng các nguồn sáng rộng sẽ không tạo ra bóng tối.
Bài 15.7 trang 45 SBT Khoa học tự nhiên 7: Cho hai nguồn sáng A và B. Hãy vẽ các vùng tối xuất hiện trên màn.
Lời giải:
Bài 15.8 trang 45 SBT Khoa học tự nhiên 7: Đặt một ngọn nến trước một màn chắn sáng. Đặt mắt trong vùng nửa tối, ta quan sát ngọn nến thấy có gì khác so với khi không có màn chắn? Giải thích.
Lời giải:
Đặt mắt trong vùng nửa tối, ta quan sát ngọn nến sáng yếu hơn so với khi không có màn chắn. Vì khi không có màn chắn, chỉ có một phần ánh sáng của ngọn nến truyền được đến mắt.
Bài 15.9 trang 45 SBT Khoa học tự nhiên 7: Làm thế nào để đóng được ba cái cọc cho thẳng hàng mà không cần dùng thước hoặc một vật nào khác để gióng hàng? Giải thích vì sao có thể làm được như vậy.
Lời giải:
Để đóng được ba cái cọc thẳng hàng ta có thể làm theo hướng dẫn dưới đây:
- Đóng cọc thứ nhất và cọc thứ hai tại hai vị trí A và B thích hợp.
- Bịt một mắt, đặt cọc thứ ba trước mắt còn lại và hướng nhìn về phía có cọc thứ nhất và cọc thứ hai.
- Xê dịch cọc thứ ba sao cho mắt chỉ thấy cọc thứ ba mà không thấy cọc thứ nhất và cọc thứ hai vì bị cọc thứ ba che khuất.
- Đóng cọc thứ ba tại vị trí đó.
Vậy ta đã đóng được ba cái cọc thẳng hàng.
Giải thích:
Trong không khí, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng nên khi ba cọc được đóng thẳng hàng thì mắt và ba cọc đều nằm trên một đường thẳng. Khi đó ánh sáng truyền từ cọc thứ nhất và cọc thứ hai đến mắt ta đã bị cọc thứ ba chặn lại, kết quả là mắt không nhìn thấy cọc thứ nhất và cọc thứ hai.
Bài 15.10 trang 45 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một học sinh xác định độ cao của cột điện vào một ngày trời nắng. Học sinh này lần lượt đo chiều dài bóng đổ của một cái cọc cắm thẳng đứng có độ cao là 1 m và bóng của cột điện trên mặt đất. Kết quả đo chiều dài bóng của cọc và bóng cột điện lần lượt là 0,6 m và 4,5 m. Trình bày cách xác định độ cao của cột điện trong thí nghiệm nói trên của học sinh. Biết rằng các tia sáng từ Mặt Trời chiếu tới mặt đất được coi là chùm sáng song song.
Lời giải:
- Dùng thước vẽ đoạn AB dài 1 cm biểu diễn cái cọc (ứng với độ cao 1 m của cọc).
- Vẽ cái bóng AO của cọc AB trên mặt đất AO = 0,6 cm.
- Nối BO, đó là đường truyền ánh sáng từ Mặt Trời. Lấy CO dài 4,5 cm biểu diễn cái bóng của cột đèn.
- Vẽ đoạn CĐ cắt đường BO kéo dài tại Đ, CĐ biểu diễn chiều cao của cột điện.
- Từ hình vẽ, ta tính được: CĐ = 7,5 cm.
Vậy chiều cao của cột điện thực tế là 7,5 m.
