Giáo án điện tử KHTN 7 chân trời – Phần vật lí bài 15: Ánh sáng, tia sáng

CHỦ ĐỀ 5. ÁNH SÁNG

BÀI 15. ÁNH SÁNG, TIA SÁNG

1. KHỞI ĐỘNG

Ở lớp 6, ta đã biết ánh sáng có năng lượng và được gọi là quang năng. Có những thí nghiệm nào chứng tỏ ánh sáng là một dạng của năng lượng?

Gợi ý:

Năng lượng ánh sáng có thể chuyển hóa thành nhiệt năng làm các vật nóng lên

+ Rán trứng ngoài trời nắng mùa hè

+ Bình nước nóng sử dụng năng lượng Mặt Trời

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. Năng lượng ánh sáng
3. Chùm sáng và tia sáng
4. Vùng tối và vùng nửa tối

III. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC

1. Năng lượng ánh sáng

Em hãy nhắc lại khái niệm năng lượng, quang năng, nhiệt năng, cơ năng đã học lớp 6.

Trả lời:

+ Năng lượng: đặc trưng cho khả năng tác dụng lực.

Mọi vật (con người, động vật, máy móc,…) đều cần năng lượng để hoạt động.

Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. 

+ Quang năng: năng lượng của ánh sáng (ví dụ: Mặt trời, ngọn lửa, bóng đèn điện đang phát ra ánh sáng)

+ Nhiệt năng: năng lượng dưới dạng nhiệt (ví dụ: Cốc nước nóng, hòn than đang cháy,…có năng lượng dưới dạng nhiệt)

+ Cơ năng: gồm động năng và thế năng

• Động năng: năng lượng sinh ra khi vật chuyển động (ví dụ: người chạy bộ)
• Thế năng hấp dẫn: năng lượng vật có được khi vật ở trên cao so với mặt đất (ví dụ: em bé chơi cầu trượt)
• Thế năng đàn hồi: năng lượng vật có được khi vật biến dạng. (ví dụ: lò xo bị nén)

HS hãy bố trí thí nghiệm như hình 15.1, chưa bật công tắc nguồn sáng, dự đoán điều gì xảy ra nếu chiếu ánh sáng vào tế bào quang điện?

(Hình ảnh thí nghiệm 1)

- Chuẩn bị:

+ Tấm pin mặt trời (loại 5,5V),

+ Đèn LED (loại 3W),

+ Nguồn sáng (bóng đèn loại 75W hoặc 100W),

+ Các dây nối.

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Bước 1: Bố trí thí nghiệm như ở Hình 15.1. Ban đầu chưa bật công tắc nguồn sáng. Quan sát đèn LED.

+ Bước 2: Bật công tắc nguồn sáng và chiếu ánh sáng vào tấm pin mặt trời. Quan sát đèn LED.

HS thực hiện thí nghiệm và thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi 1, 2 SGK trang 78.

Câu 1:  Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra với đèn LED khi:

• Chưa bật nguồn sáng.
• Bật nguồn sáng.

Câu 2: Trong thí nghiệm 1, nếu thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ (loại 3W hoặc 6W) gần cánh quạt thì có hiện tượng gì xảy ra?

Trả lời:

Câu 1. Mô tả và giải thích hiện tượng khi:

• Chưa bật nguồn sáng: đèn LED không sáng do không được cung cấp năng lượng.
• Bật nguồn sáng: đèn LED sáng do nhận được năng lượng ánh sáng mặt trời mà pin mặt trời thu nhận và chuyển hoá thành điện năng qua nguồn sáng.

Câu 2. Nếu thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ (loại 3W hoặc 6W) gắn cánh quạt thì:

• Khi chưa bật nguồn sáng: cánh quạt đứng im.
• Khi bật nguồn sáng: cánh quạt bắt đầu quay. Vậy năng lượng ánh sáng đã chuyển hóa thành cơ năng.

Video kết quả thí nghiệm 1 

https://www.youtube.com/watch?v=bFC2RDq-iGs

Video kết quả thí nghiệm khi thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ gắn cánh quạt:

https://www.youtube.com/watch?v=eWIGWfdQKP0

HS đọc nội dung Luyện tập trong SGK và trả lời câu hỏi.

Trong hình dưới đây, năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hoá thành dạng năng lượng nào?

Nêu ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng mặt trời có thể chuyển hoá thành dạng năng lượng khác.

Trả lời:

Trong hình, năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hoá thành nhiệt năng.
Các dạng năng lượng được chuyển hoá từ năng lượng mặt trời:

• Điện năng: được chuyển hoá thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời và cung cấp cho các thiết bị điện trong gia đình.
• Hóa năng: cây xanh chuyển hóa ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng hóa học thông qua quá trình quang hợp.

Kết luận

- Ánh sáng là một dạng năng lượng

- Năng lượng ánh sáng có thể thu được bằng nhiều cách khác nhau.