Giáo án Vật lý lớp 7 - Bài 3 - Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng

Ngày soạn: 25/08/2011
Ngày dạy: 07/09/2011
Tuần 3	
Tiết 3	
Bài 3: ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG
I – Mục tiêu:
 - Nhận biết được bóng tối, bóng nửa tối và giải thích.
 - Giải thích được một số ứng dụng của định luật truyền thẳng ánh sáng trong thực tế: ngắm đường thẳng, bóng tối, nhật thực, nguyệt thực, 
II – Chuẩn bị:
 Đối với mỗi nhóm HS:
	- 1 đèn pin.
	- 1 bóng đèn điện lớn 220V – 40W.
	- 1 vật cản bằng bìa.
	- 1 màn chắn sáng.
III – Hoạt động dạy – học:
 1) Ổn định lớp: Lớp trưởng báo cáo sĩ số.
 2) Kiểm tra bài cũ: 
Câu hỏi
Đáp án
1. Phát biểu định luật truyền thẳng của ánh sáng. Nếu trong môi trường trong suốt nhưng không đồng tính thì ánh sáng truyền đi theo đường nào? Ví dụ.
2. Tia sáng là gì? Chùm sáng là gì?
3. Có bao nhiêu loại chùm sáng? Kể tên? Định nghĩa.
4. Làm bài tập 2.1, 2.2, 2.8, 2.9, 2.11. 
1. Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.
Nếu trong môi trường trong suốt nhưng không đồng tính thì ánh sáng không truyền theo đường thẳng. Ví dụ: không khí ở trên sa mạc ở gần mặt đất thì nóng, lên cao thì lạnh, mật độ không khí không đều, ánh sáng có thể truyền theo đường cong, do đó gây ra hiện tượng ảo ảnh.
2. Tia sáng là một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng.
Chùm sáng gồm nhiều tia sáng hợp thành.
3. Có 3 loại chùm sáng:
- Chùm sáng song song gồm các tia sáng không giao nhau trên đường truyền của chúng.
- Chùm sáng hội tụ gồm các tia sáng giao nhau trên đường truyền của chúng.
- Chùm sáng phân kỳ gồm các tia sáng loe rộng ra trên đường truyền của chúng.
4. 2.1. a) Người đó không nhìn thấy bóng đèn vì ánh sáng từ bóng đèn đi theo hướng CA không truyền vào mắt người đó.
b) Phải đặt mặt nhìn theo hướng AC khi đó mới có ánh sáng từ đèn truyền theo hường CA đến mắt. Khi đó mắt nhìn thấy bóng đèn.
2.2. Em đứng trong hàng và canh sao cho em chỉ thấy người bạn đứng ngay trước mặt mình mà không nhìn thấy những người đứng phía trước bạn ấy.
Vì theo định truyền thẳng của ánh sáng thì ánh sáng trong môi trường trong suốt và đồng tính truyền đi theo đường thẳng, khi đó có ánh sáng từ người bạn đứng ngay trước truyền vào mắt em. Còn những người đứng trước bạn ấy mà ta không nhìn thấy vì ánh sáng từ những người đó truyền vào mắt ta bị người bạn đứng ngay trước chặn lại.
2.8. B. 2.9.B.
2.11. Đặt mắt ở một đầu thước, đầu kia của thước hướng về nguồn sáng, nhìn dọc theo thước. Điều chỉnh hướng của thước sao cho điểm đầu của cạnh thước ở phía mắt che khuất điểm ở đầu kia của cạnh thước. Nếu tất cả các điểm trên cạnh thước đều bị che khuất thì cạnh thước thẳng.
Vì tia sáng phát ra từ nguồn đi theo một đường thẳng bị đầu thước như vật cản ánh sáng không thể đến được các điểm khác cùng nằm trên đường thẳng ấy.
	3) Giảng bài mới:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
HĐ1: Xây dựng tình huống (3 phút)
Ä Yêu cầu HS đọc phần mở bài. Hãy thử trả lời câu hỏi đó.
Để xem câu trả lời của bạn có đúng không chúng ta cùng nghiên cứu bài học hôm nay.
HĐ2: Tổ chức cho HS làm thí nghiệm, quan sát và hình thành khái niệm bóng tối (8’)
Ä Yêu cầu các nhóm HS làm thí nghiệm 1.
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C1.
 Đèn pin được gọi là gì?
Ä Từ đây hãy rút ra nhận xét.
 Khi ta ở trong vùng bóng tối, ta có thể sinh hoạt và học tập tốt không? Vì sao?
Vì vậy, trong sinh hoạt và học tập cần đảm bảo đầy đủ ánh sáng, không có bóng tối. Do đó, cần lắp đặt nhiều đèn nhỏ thay vì một đèn lớn.
Ở các thành phố lớn, do có nhiều nguồn sáng (ánh sáng do đèn cao áp, phương tiện giao thông, các biển quảng cáo, ) khiến cho môi trường bị ô nhiễm ánh sáng.
 Các em có biết ô nhiễm ánh sáng là gì không?
Ô nhiễm ánh sáng là tình trạng con người tạo ra ánh sáng có cường độ quá mức dẫn đến khó chịu. Ô nhiễm ánh sáng gây ra các tác hại như: lãng phí năng lượng, ảnh hưởng đến việc quan sát bầu trời đêm, tâm lý con người, hệ sinh thái và gây mất an toàn giao thông, sinh hoạt, 
 Vậy làm thế nào giảm thiểu ô nhiễm ánh sáng đô thị?
Ngoài ra, cần cải tiến dụng cụ chiếu sáng phù hợp, tập trung ánh sáng vào nơi cần thiết.
Lắp đặt các loại đèn phát ra ánh sáng phù hợp với sự cảm nhận của mắt.
HĐ3: Quan sát và hình thành khái niệm bóng nửa tối (8’)
 Yêu cầu các nhóm HS làm thí nghiệm 2.
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C2.
Ä Từ đây hãy rút ra nhận xét.
HĐ4: Hình thành khái niệm nhật thực (6 phút)
 Trong hệ Mặt Trời, Trái Đất chuyển động như thế nào?
 Vậy Mặt Trăng chuyển động như thế nào?
Mặt Trời phát ra ánh sáng, chiếu sáng cả Trái Đất và Mặt Trăng, tạo ra sau Trái Đất và Mặt Trăng những bóng tối.
 Ban ngày có lúc Mặt Trăng ở trong khoảng từ Mặt Trời đến Trái Đất và bóng tối của Mặt Trăng in trên mặt đất như hình 3.3 SGK. Lúc đó nếu ta đúng tại chỗ có bóng đen trên mặt đất ta có nhìn thấy Mặt Trời không? Tại sao?
Lúc đó ta hoàn toàn không nhìn thấy Mặt Trời, ta gọi là có “nhật thực toàn phần”.
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C3.
 Trên vùng bóng nửa tối của Mặt Trăng trên Trái Đất ta có nhìn thấy Mặt Trời không?
Hiện tượng đó gọi là “nhật thực một phần”.
HĐ5: Hình thành khái niệm nguyệt thực (6 phút)
Mặt Trăng phản chiếu ánh sáng Mặt Trời nên ban đêm ta nhìn thấy Mặt Trăng.
 Hãy chỉ ra trên hình 3.4 SGK chỗ nào trên Trái Đất đang là ban đêm.
 Hãy chỉ ra trên hình 3.4 SGK khi Mặt Trăng ở vị trí nào thì không nhận được ánh sáng Mặt Trời, ta không nhìn thấy Mặt Trăng.
Khi Mặt Trăng bị Trái Đất che không nhận được ánh sáng Mặt Trời chiếu sáng nữa, lúc đó ta không nhìn thấy Mặt Trăng. Ta nói là có nguyệt thực.
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C4.
HĐ6: Vận dụng (6’)
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C5.
 Yêu cầu HS đọc và trả lời C6.
HS đọc và trả lời: vì đám mây che khuất ánh sáng của Mặt Trời chiếu trực tiếp vào cây cột đèn có tác dụng như vật chắn sáng, nên ánh sáng tới cột đèn yếu hơn nên bóng bị nhòe đi.
Các nhóm HS làm thí nghiệm 1.
HS đọc và trả lời C1: Vì ánh sáng từ bóng đèn phát ra truyền đi theo đường thẳng bị tấm bìa chặn lại nên phần màn chắn ở phía sau miếng bìa không nhận được ánh sáng ở chỗ đó tối còn chỗ màn chắn nhận được ánh sáng thì sáng.
Nguồn sáng.
HS rút ra nhận xét.
Không, vì không có ánh sáng từ các vật xung quanh truyền vào mắt ta.
Không.
Sử dụng nguồn sáng vừa đủ với yêu cầu.
Tắt đèn khi không cần thiết hoặc sử dụng chế độ hẹn giờ.
Các nhóm HS đọc và làm thí nghiệm 2.
HS đọc và trả lời C2: Trên màn chắn ở phía sau vật cản vùng 1 là vùng bóng tối, vùng 3 là vùng được chiếu sáng đầy đủ, vùng 2 chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng chiếu đến nên không sáng bằng vùng 3.
HS rút ra nhận xét.
Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời.
Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất.
Không. Vì lúc đó Mặt Trăng đã che hết Mặt Trời không cho ánh sáng Mặt chiếu đến Trái Đất.
HS đọc và trả lời C3: Nơi có nhật thực toàn phần nằm trong vùng bóng tối của Mặt Trăng trên Trái Đất không nhận được ánh sáng Mặt Trời chiếu đến, vì thế đứng ở nơi đó ta không nhìn thấy Mặt Trời và trời tối lại.
Ta chỉ nhìn thấy được ánh sáng từ một phần Mặt Trời chiếu đến.
Vùng bóng tối của Trái Đất khong nhận được ánh sáng Mặt Trăng (điểm A).
Vị trí 1 nằm trong vùng bóng tối của Trái Đất.
HS đọc và trả lời C4: Vị trí 1 có nguyệt thực. Vị trí 2 và 3: trăng sáng.
HS đọc và trả lời C5: Khi đưa miếng bìa lại gần màn chắn hơn thì bóng tối và bóng nửa tối đều thu hẹp lại hơn. Khi miếng bìa lại gần sát màn chắn thì hầu như không còn thấy bóng nửa tối nữa, chỉ còn bóng tối rõ nét.
HS đọc và trả lời C6: Khi dùng một quyển vở che kín bóng đèn dây tóc đang sáng, bàn nằm trong vùng bóng tối sau quyển vở, không nhận được ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta không thể đọc được sách.
Dùng một quyển vở không che kín được bóng đèn ống đang sáng, bàn nằm trong vùng bóng nửa tối sau quyển vở, nhận được một phần ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta có thể đọc được sách.
Tiết 3
Bài 3 : ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG
I – Bóng tối – bóng nửa tối
Thí nghiệm 1
C1: Vì ánh sáng từ bóng đèn phát ra truyền đi theo đường thẳng bị tấm bìa chặn lại nên phần màn chắn ở phía sau miếng bìa không nhận được ánh sáng ở chỗ đó tối còn chỗ màn chắn nhận được ánh sáng thì sáng.
Nhận xét:
Trên màn chắn đặt phía sau vật cản có 1 vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng tới gọi là bóng tối.
Thí nghiệm 2
C2: Trên màn chắn ở phía sau vật cản vùng 1 là vùng bóng tối, vùng 3 là vùng được chiếu sáng đầy đủ, vùng 2 chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng chiếu đến nên không sáng bằng vùng 3.
Nhận xét:
Trên màn chắn đặt phía sau vật cản có 1 vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng tới gọi là bóng nửa tối.
II – Nhật thực – nguyệt thực
Hình 3.3.
C3: Nơi có nhật thực toàn phần nằm trong vùng bóng tối của Mặt Trăng trên Trái Đất không nhận được ánh sáng Mặt Trời chiếu đến, vì thế đứng ở nơi đó ta không nhìn thấy Mặt Trời và trời tối lại.
Hình 3.4.
C4: Vị trí 1 có nguyệt thực. Vị trí 2 và 3: trăng sáng.
III – Vận dụng
C5: Khi đưa miếng bìa lại gần màn chắn hơn thì bóng tối và bóng nửa tối đều thu hẹp lại hơn. Khi miếng bìa lại gần sát màn chắn thì hầu như không còn thấy bóng nửa tối nữa, chỉ còn bóng tối rõ nét.
C6: Khi dùng một quyển vở che kín bóng đèn dây tóc đang sáng, bàn nằm trong vùng bóng tối sau quyển vở, không nhận được ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta không thể đọc được sách.
Dùng một quyển vở không che kín được bóng đèn ống đang sáng, bàn nằm trong vùng bóng nửa tối sau quyển vở, nhận được một phần ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta có thể đọc được sách.
 4) Củng cố: (2 phút)
	- Vì sao ở phía sau vật cản lại có bóng tối và bóng nửa tối.
	- Khi nào người ta quan sát được hiện tượng nhật thực toàn phần, nhật thực một phần và nguyệt thực.
 5) Dặn dò: (1 phút)
	- Đọc phần “có thể em chưa biết”
	- Học nội dung bài.
	- Làm bài tập 3.1 đến 3.12 SBT trang 9, 10, 11.
	+ 3.4. – Giả sử mặt đất là đường thẳng xy.
	- Vẽ chiều dài cọc AB 1m với tỉ lệ 1cm.
	- Đánh dấu bóng của cọc trên mặt đất là 0,8m ứng với tỉ lệ 
	- Tương tự vậy làm với cây cột đèn để tìm chiều dài thực của cây cột đèn:
	+ 3.12. Làm tương tự C6 SGK.
	- Xem trước bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng.