Bài 15: Năng lượng ánh sáng. Tia sáng, vùng tối

Bài tập 15.1

Dụng cụ thí nghiệm thu năng lượng ánh sáng chuyển hóa thành điện năng gồm:

A. pin quang điện, bóng đèn Led, dây nối.

B. đèn pin, pin quang điện, điện kế, dây nối.

C. đèn pin, pin quang điện, bóng đèn Led.

D. pin quang điện, dây nối.

Đáp án

Đáp án: B. đèn pin, pin quang điện, điện kế, dây nối.

Giải thích:

Để thu năng lượng ánh sáng và chuyển hoá thành điện năng, bạn cần sử dụng các thành phần sau:

+ Đèn pin: Dùng để cung cấp nguồn điện cho thiết bị thu năng lượng ánh sáng.

+ Pin quang điện: Được sử dụng để thu nhận ánh sáng và chuyển hoá thành năng lượng điện. Pin quang điện thường có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng một cách hiệu quả.

+ Điện kế: Được sử dụng để đo và ghi nhận lượng điện năng được tạo ra từ chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Điện kế giúp đo lường và xác định khối lượng hoặc công suất của dòng điện đi qua mạch.

+ Dây nối: Dùng để kết nối các thành phần với nhau và tạo mạch điện hoàn chỉnh để dòng điện có thể chạy từ pin quang điện qua đèn pin và điện kế.

Bài tập 15.2

Máy tính cầm tay sử dụng năng lượng Mặt Trời đã chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành

A. điện năng

B. nhiệt năng

C. hóa năng

D. cơ năng

Đáp án

Đáp án: A. điện năng

Giải thích: Máy tính cầm tay có thể được thiết kế để sử dụng pin quang điện hoặc pin mặt trời để thu nhận năng lượng ánh sáng và chuyển đổi thành năng lượng điện. Máy tính sẽ sử dụng điện năng này để hoạt động và thực hiện các tính toán. Vì vậy, đáp án A là chính xác.

Bài tập 15.3

Hình 15.1 biểu diễn một tia sáng truyền trong không khí, mũi tên cho ta biết

A. màu sắc của ánh sáng.

B. hướng truyền của ánh sáng.

C. tốc độ truyền ánh sáng.

D. độ mạnh yếu của ánh sáng.

Đáp án

Đáp án: B. hướng truyền của ánh sáng.

Giải thích: Ánh sáng di chuyển theo đường thẳng và hướng của tia sáng được biểu diễn bởi hướng mũi tên. Các tia sáng có thể truyền theo nhiều hướng khác nhau, và hình 15.1 chỉ cho chúng ta biết hướng truyền của tia sáng đó.

Bài tập 15.4

Một mục tiêu di động giữa A và B ở bên kia một bức tường, trên bức tường có một lỗ thủng nhỏ (H15.2). Ở bên này bức tường, quan sát viên cần phải đặt mắt quan sát trong khoảng nào để nhìn thấy mục tiêu?

A. Từ P đến M

B. Từ M đến N

C. Từ M đến Q

D. Từ P đến N

Gợi ý

- Khi không gặp vật cản, tia sáng truyền đi theo đường thẳng.

ð Nối A và B lần lượt với lỗ sáng trên tường, kéo dài => mắt người quan sát cần đặt trong khoảng giới hạn bởi hai tia sáng này.

Đáp án

Chọn đáp án B. Từ M đến N

Bài tập 15.5

Khi xếp hàng chào cờ, em cần phải ngắm như thế nào để đứng thẳng hàng với các bạn? Giải thích cách làm.

Đáp án

Để xếp thẳng hàng, 3 bạn liền nhau khi đứng thẳng thì bạn 1 không nhìn thấy gáy của bạn 3, Vì tia sáng từ gáy của bạn 3 bị bạn 2 cản lại nên bạn 1 không nhìn thấy gáy của bạn 3.

Bài tập 15.6

Chùm ánh sáng phát ra từ đèn pha xe máy khi chiếu xa là chùm ánh sáng

A. hội tụ

B. phân kì

C. song song

D. Cả A, B, C đều sai

Đáp án

Đáp án: C. song song

Giải thích: Khi đèn pha xe máy chiếu xa, chủ yếu sử dụng đèn halogen hoặc đèn LED, chùm ánh sáng có xu hướng truyền theo hướng song song. Điều này có nghĩa là các tia sáng trong chùm ánh sáng đều di chuyển song song với nhau, tạo thành một chuỗi dòng điện song song. Điều này giúp tăng cường hiệu suất chiếu sáng và tầm nhìn xa hơn khi lái xe trong điều kiện tối.

Bài tập 15.7

Trong thí nghiệm tạo bóng với nguồn sáng rộng, kích thước bóng nửa tối thay đổi thế nào khi di chuyển màn chắn ra xa vật cản sáng?

A. tăng lên

B. giảm đi

C. không thay đổi

D. lúc đầu giảm đi, sau đó tăng lên

Đáp án

Đáp án: A. tăng lên

Giải thích: Khi màn chắn được di chuyển ra xa vật cản sáng, ánh sáng từ nguồn sẽ lan rộng hơn và không bị che chắn một phần bởi vật cản. Khi đó, kích thước bóng nửa tối sẽ tăng lên. Điều này xảy ra vì các tia sáng từ nguồn đến màn chắn sẽ bị phân tán rộng hơn khi không bị che chắn, tạo ra một vùng bóng nửa tối lớn hơn trên màn chắn.

Bài tập 15.8

Bài tập thí nghiệm ở nhà: Bố trí thí nghiệm như hình 15.3: dùng quả bóng bịt kín miệng của chai thủy tinh. Đặt chai ra ngoài trời nắng 10 phút, quan sát sự thay đổi hình dạng của quả bóng bay, mô tả và giải thích.

Đáp án

- Hiện tượng: bóng bay phình to ra.

- Nguyên nhân: do năng lượng ánh sáng mặt trời chuyển hóa thành nhiệt năng đốt nóng không khí trong chai, khí nóng lên nở ra tràn vào bóng bay làm bóng bay phình to ra.

Bài tập 15.9

Hoạt động trải nghiệm ở sân trường.

Dùng một chiếc thước dây có ĐCNN đến 1cm, chiếc thước kẻ có ĐCNN 1mm, chiếc cọc cao 1m và bóng của nó, em hãy trình bày cách xác định chiều cao cột cờ trường em vào một ngày có nắng. Coi chùm ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất trong phạm vi hẹp là chùm sáng song song.

Chọn một ngày trời nắng, thực hành theo nhóm và báo cáo kết quả theo mẫu bảng sau:

Lần đo	Chiều dài bóng chiếc cọc (m)	Chiều dài bóng cột cờ (m)	Chiều cao cột cờ (m)
1	…?...	…?...	…?...
2	…?...	…?...	…?...
3	…?...	…?...	…?...

Chiều cao trung bình của cột cờ là: …?... (m)

Đáp án

- Cắm cọc cao 1 m vuông góc với mặt đất ở vị trí như hình vẽ.

- Đo chiều dài bóng cọc và chiều dài bóng cột cờ.

- Sau đó dựa theo tỉ lệ chiều dài bóng hai vật: \(\frac{H}{h}=\frac{L}{l}\)

suy ra chiều cao của cột cờ là \(H=h \times \frac{L}{l}\) |

Trong đó:

+ L và I lần lượt là bóng của cột cờ và của cọc.

+ H và h lần lượt là chiều cao của cột cờ và của cọc.