Giải SGK Khoa học tự nhiên 7 Bài 15: Năng lượng ánh sáng. Tia sáng, vùng tối| Kết nối tri thức

I. Ánh sáng là một dạng năng lượng
Hoạt động: trang 72 KHTN 7 Kết nối tri thức
Thí nghiệm thu năng lượng từ ánh sáng
Bố trí thí nghiệm như Hình 15.1. Xác định vị trí của kim điện kế:
- Khi chưa bật đèn. - Khi bật đèn.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Khi chưa bật đèn, kim điện kế chỉ số 0.
Khi bật đèn, kim điện kế bị lệch đi.
Câu 1 trang 73 KHTN 7 Kết nối tri thức
Nếu thay điện kế trong Hình 15.1 bằng một quạt máy nhỏ và bật đèn, thì sẽ có
hiện tượng gì xảy ra? Tại sao?
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Nếu thay điện kế trong Hình 15.1 bằng một quạt máy nhỏ và bật đèn thì cánh quạt quay.
Vì pin quang điện đã nhận năng lượng ánh sáng của đèn để chuyển hóa thành
điện năng, làm cho cánh quạt quay.
Câu 2 trang 73 KHTN 7 Kết nối tri thức
Giải thích vì sao chai nước để ngoài nắng, sau một khoảng thời gian thì nóng
lên. Năng lượng ánh sáng đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Chai nước để ngoài nắng, sau một khoảng thời gian thì nóng lên là vì chai
nước đã nhận được năng lượng ánh sáng từ Mặt Trời.
Năng lượng ánh sáng đã chuyển hóa thành nhiệt năng.
Câu 3 trang 73 KHTN 7 Kết nối tri thức
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 trả lời câu hỏi
● Ví dụ về sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời ở gia đình hoặc địa phương em
Sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt trời để phơi thóc, phơi quần áo,...
Năng lượng ánh sáng Mặt Trời chuyển hóa thành nhiệt năng
Sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt Trời để làm nóng nước, sưởi ấm không
gian, phát điện trong nhà.
Năng lượng ánh sáng Mặt Trời chuyển hóa thành nhiệt năng
● Cần ưu tiên sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt trời vì:
Đây là nguồn năng lượng có thể coi là vô hạn, xanh, sạch, thân thiện với môi
trường. Việc sử dụng năng lượng Mặt trời sẽ hạn chế được các nhiên liệu hóa
thạch,... giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cạn kiệt nguồn tài nguyên.
II. Chùm sáng và tia sáng
Câu hỏi trang 74 KHTN 7 Kết nối tri thức
Hãy tìm thêm ví dụ về chùm sáng song song, chùm sáng hội tụ và chùm sáng
phân kì trong thực tế.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
● Chùm sáng song song:
Chùm ánh sáng phát ra từ bút laser.
● Chùm sáng hội tụ:
Chùm sáng tới song song đi qua gương cầu lõm cho chùm phản xạ hội tụ trước gương.
● Chùm sáng phân kì: ánh sáng phát ra từ đèn pin.
Hoạt động: trang 74 KHTN 7 Kết nối tri thức
Dùng miếng bìa có khoét một lỗ nhỏ hoặc che tấm kính của đèn pin và bố trí
thí nghiệm như Hình 15.6. Bật đèn pin, điều chỉnh miếng bìa sao cho vệt sáng
từ lỗ nhỏ đi là là trên mặt màn hứng.
- Quan sát và mô tả vệt sáng đó.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Bố trí thí nghiệm như Hình 15.6, quan sát ta thấy một vệt sáng hẹp, thẳng trên màn hứng.
Câu 1 trang 74 KHTN 7 Kết nối tri thức
Chùm sáng phát ra từ một bút laser có thể coi là mô hình tia sáng không? Tại sao?
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Chùm sáng phát ra từ một bút laser có thể coi là mô hình tia sáng. Vì chùm
sáng này song song, truyền thẳng và rất hẹp.
Câu 2 trang 74 KHTN 7 Kết nối tri thức
Chùm sáng phát ra từ một đèn pin có thể coi là mô hình tia sáng không? Tại sao?
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Chùm sáng phát ra từ một đèn pin không thể coi là mô hình tia sáng. Vì chùm
sáng do đèn phát ra là chùm sáng rộng có thể phân kì hoặc song song tùy
theo cách chỉnh pha đèn. III. Vùng tối
Câu hỏi trang 75 KHTN 7 Kết nối tri thức
Hãy mô tả bóng của vật cản sáng trên màn chắn ở Hình 15.8a và giải thích tại sao có bóng đó.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Bóng của vật cản sáng là một hình tròn màu đen rõ nét in trên màn chắn. Vì
vùng phía sau vật cản sáng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
Câu 1 trang 76 KHTN 7 Kết nối tri thức
Hãy mô tả bóng của vật cản sáng thu được trên màn chắn trong thí nghiệm ở Hình 15.9a.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Bóng của vật cản sáng bao gồm một hình tròn màu đen và viền xám mờ bao
quanh in trên màn chắn. Vì phía sau vật cản sáng 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.
Câu 2 trang 76 KHTN 7 Kết nối tri thức
Tìm thêm ví dụ về vùng tối do nguồn sáng hẹp và vùng tối do nguồn sáng rộng.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
Vùng tối do nguồn sáng hẹp: Khi dùng đèn pin (nguồn sáng hẹp) chiếu vào
quả bóng (vật cản sáng) thì phía sau quả bóng xuất hiện vùng tối.
Vùng tối do nguồn sáng rộng: Khi dùng đèn tuýp (nguồn sáng rộng) chiếu vào
quả bóng (vật cản sáng) thì phía sau quả bóng xuất hiện vùng tối và vùng tối không hoàn toàn.
Hoạt động: trang 76 KHTN 7 Kết nối tri thức
1. Đặt một vật cản sáng trước ánh nắng mặt trời (lúc trời nắng và không có
mây che) để thu bóng của nó trên một màn chắn. Tự làm thí nghiệm để rút ra
nhận xét về bóng của vật.
2. Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu mục III.
Trong trò chơi tạo bóng (Hình 15.7), khi dùng bóng đèn dây tóc thì bóng của
vật sẽ rõ nét; còn khi dùng bóng đèn ống thì bóng của vật không rõ nét. Để
giải thích hiện tượng này, chúng ta phải tìm hiểu sự khác biệt giữa vùng tối do
nguồn sáng hẹp và vùng tối do nguồn sáng rộng.
Hướng dẫn trả lời câu hỏi
1. Sau khi tiến hành thí nghiệm ta thấy: bóng của vật là bóng đen rõ nét trên mặt đất.
Vì lúc trời nắng và không có mây che thì mặt trời là nguồn sáng hẹp, các tia
sáng đến mặt đất được coi là song song và có cường độ lớn, nên khi có vật
chắn sáng sẽ tạo ra bóng đen rõ nét trên mặt đất. 2.
Khi dùng bóng đèn dây tóc thì bóng của vật sẽ rõ nét vì bóng đèn dây tóc là
nguồn sáng hẹp nên vùng phía sau tay ta là vùng tối.
Khi dùng bóng đèn ống thì bóng của vật không rõ nét vì bóng đèn ống là
nguồn sáng rộng nên vùng phía sau tay ta có cả vùng tối và vùng tối không hoàn toàn.