Dạy học tích hợp Vật lý 9 - Các tác dụng của ánh sáng

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH XUYÊN TRƯỜNG THCS LÝ TỰ TRỌNG TRƯỜNG: THCS LÝ TỰ TRỌNG TỔ: KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHÓM THỰC HIỆN: LƯU VĂN BÍCH – NHÓM TRƯỞNG ĐIỆN THOẠI: 0902031079 EMAIL: luuvanbich@gmail.com LÊ THỊ Ô MAI – THÀNH VIÊN ĐIỆN THOẠI: 01668689009 EMAIL: maihangltt@gmail.com PHIẾU MÔ TẢ DỰ ÁN DẠY HỌC – MÔN VẬT LÝ Sở Giáo dục – Đào tạo Vĩnh Phúc Phòng Giáo dục – Đào tạo Bình Xuyên Trường THCS Lý Tự Trọng Địa chỉ: Thị trấn Hương Canh – Huyện Bình Xuyên – Tỉnh Vĩnh Phúc Điện thoại: 02113866927; Email: c2lytutrong.binhxuyen@vinhphuc.edu.vn Nhóm giáo viên: LƯU VĂN BÍCH Điện thoại: 0902031079; Email: luuvanbich@gmail.com LÊ THỊ Ô MAI Điện thoại: 01668689009; Email: maihangltt@gmail.com Tên dự án dạy học CÁC TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG Mục tiêu dạy học 2.1 Kiến thức: 2.1.1 Môn Vật lý - Nêu ví dụ thực tế tác dụng nhiệt, sinh học quang điện ánh sáng biến đổi lượng tác dụng + Ánh sáng chiếu vào vật làm chúng nóng lên Điều chứng tỏ ánh sáng có lượng Năng lượng ánh sáng bị biến thành nhiệt vật Đó tác dụng nhiệt ánh sáng + Ánh sáng có thể gây số biến đổi định sinh vật Đó tác dụng sinh học ánh sáng Trong tác dụng này, lượng ánh sáng biến thành dạng lượng cần thiết cho sinh vật + Pin mặt trời gọi pin quang điện, nguồn điện có thể phát điện có ánh sáng chiếu vào nó Trong pin có biến đổi trực tiếp lượng ánh sáng thành lượng điện Tác dụng ánh sáng lên pin quang điện gọi tác dụng quang điện Pin quang điện dùng để chạy đồng hồ điện tử, máy tính cầm tay,… Đặc biệt, tàu vũ trụ không gian Vũ trụ nhờ có pin quang điện cung cấp điện để chúng hoạt động Hiện nay, nhiều nhà sản xuất xe ôtô đẩy mạnh việc nghiên cứu để sản xuất ôtô chạy lượng Mặt Trời 2.1.2 Môn Sinh học Lớp 6: Chương IX Vai trò thực vật 2 Xác định chất mà chế tạo có ánh sáng: Điều kiện: Có ánh sáng; Các chất tham gia: CO2, H2O; Các chất tạo thành: tinh bột, khí O2; Ý nghĩa trình quang hợp: Tổng hợp chất hữu cơ, làm không khí cân Lớp 9: Phần II Sinh vật môi trường - Chương I Sinh vật môi trường Nêu ảnh hưởng nhân tố ánh sáng đến đặc điểm hình thái, giải phẫu, sinh lý tập tính sinh vật 2.2 Kỹ 2.2.1 Môn Vật lý - Tiến hành thí nghiệm để so sánh tác dụng nhiệt ánh sáng lên vật có màu trắng lên vật có màu đen Tiến hành thí nghiệm: Lần lượt chiếu ánh sáng vào kim loại có mặt sơn đen trắng khác - Theo dõi độ tăng nhiệt độ khoảng thời gian trường hợp: + Chiếu ánh sáng mặt sơn màu trắng + Chiếu ánh sáng vào mặt sơn màu đen - Nhận xét rút kết luận: Trong tác dụng nhiệt ánh sáng vật có màu tối hấp thụ lượng ánh sáng mạnh vật có màu sáng 2.2.2 Môn Sinh học - Lớp 6: Chương IX Vai trò thực vật - Lớp 9: Phần II Sinh vật môi trường - Chương I Sinh vật môi trường 2.3 Thái độ - Cẩn thận, trung thực, hợp tác hoạt động - Thấy rõ trách nhiệm thân việc sử dụng hiệu tiết kiệm lượng góp phần nâng cao chất lượng sống bảo vệ môi trường Đối tượng dạy học - Học sinh trường THCS Lý Tự Trọng – Bình Xuyên – Vĩnh Phúc + Số lượng: 126 học sinh + Số lớp: lớp + Khối lớp: Khối Ý nghĩa dự án 3 4.1 Ý nghĩa dự án thực tiễn dạy học - Qua việc dạy học dự án học sinh có tư duy, vận dụng kiến thức nhiều môn học khác để giải vấn đề gặp sống - Từ kiến thức dự án cách vận dụng kiến thức nhiều môn học khác để giải vấn đề mà học sinh có thể vận dụng tình khác 4.2 Ý nghĩa dự án thực tiễn đời sống - Phát tác dụng ánh sáng từ đó biết sử dụng phát huy vai trò tác dụng đó phục vụ - Học sinh có kiến thức để vận dụng vào sống hàng ngày Đó nâng cao khả rèn luyện thân cộng đồng - Có kỹ sống, có ý thức thực hành sử dụng tiết kiệm điện nói riêng dạng lượng khác nói chung - Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, tích cực bảo vệ trồng thêm xanh Thiết bị dạy học học liệu 5.1 Thiết bị dạy học - Bộ thí nghiệm so sánh tác dụng nhiệt ánh sáng lên vật có màu trắng lên vật có màu đen - Bộ thí nghiệm pin quang điện - Phòng học môn 5.2 Học liệu 5.2.1 Một số hình ảnh ứng dụng tác dụng ánh sáng 5.2.2 Một số thông tin tác dụng ánh sáng 5.2.2.1 Năng lượng mặt trời (quang năng) Năng lượng mặt trời thu Trái Đất lượng dòng xạ điện từ photon xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất Trái Đất nhận dòng lượng phản ứng hạt nhân Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỷ năm Hiện có hai loại phương pháp sử dụng lượng mặt trời: • Phơi nắng để vật tiếp thu trực tiếp photon, làm nóng vật, tức chuyển thành nhiệt (quang chuyển thành nhiệt năng): Phơi, xấy quần áo, thóc, Thí dụ: Bình đun nước mặt trời, làm sôi nước máy nhiệt điện tháp mặt trời, máy điều hoà mặt trời, • Sử dụng hiệu ứng quang điện: Thí dụ; Pin mặt trời 4 Nguồn lượng mặt trời lớn, vô tận Lưu lượng quang từ Mặt Trời xuống mặt đất 1.366W mét vuông Nhưng Mặt Trời chiếu sáng ban ngày phần bị mây che, nên trung bình mét vuông nhận 150 - 500 kWh/m2/năm tuỳ nơi Ngành lượng mặt trời có bước nhảy vọt năm 2007, với công suất tới 100MW điện toàn giới đưa vào sử dụng Nhiều thiết bị tiêu thụ điện có thể sử dụng pin quang điện như: đồng hồ, máy tính xách tay, radio, máy thu hình công suất nhỏ; trạm tín hiệu, rơle viễn thông Ở Việt Nam nghiên cứu sử dụng lượng mặt trời: Thiết bị đun nóng, trạm phát điện mặt trời công suất nhỏ Tháng 12/2007, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Chiến lược phát triển lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050” Ngoài việc phấn đấu cung cấp đủ lượng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chương trình đề mục tiêu phấn đấu tăng tỷ lệ nguồn lượng tái tạo tổng lượng thương mại sơ cấp Theo Phó thủ tướng Hoàng Trung Hải, việc phát triển nguồn lượng mới, đó có điện mặt trời lượng hóa thạch dần cạn kiệt mục tiêu quan trọng “Phấn đấu đến năm 2010, tỷ lệ nguồn lượng tái tạo chiếm khoảng 3% tổng lượng thương mại sơ cấp; đến 2050 11% Việc phát triển điện mặt trời Việt Nam góp phần hoàn thành mục tiêu sử dụng lượng tái tạo chương trình điện khí hóa nông thôn Chính phủ" (Nguồn: http://www.thuvienkhoahoc.com hiendaihoa.com) 5.2.2.2 Tác dụng sinh học của ánh sáng Ý nghĩa ánh sáng Ánh sáng yếu tố sinh thái, ánh sáng có vai trò quan trọng thể sống Ánh sáng nguồn cung cấp lượng cho thực vật tiến hành quang hợp Một số vi sinh vật dị dưỡng (nấm, vi khuẩn) trình sinh trưởng phát triển sử dụng phần ánh sáng Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống sinh vật Tùy theo cường độ chất lượng ánh sáng mà nó ảnh hưởng nhiều hay đến trình trao đổi chất lượng nhiều trình sinh lý thể sống Ngoài ánh sáng ảnh hưởng nhiều đến nhân tố sinh thái khác nhiệt độ, độ ẩm, không khí đất địa hình - Sự phân bố thành phần quang phổ ánh sáng Tất sống bề mặt Trái Đất tồn nhờ lượng chiếu sáng Mặt Trời sinh Bức xạ mặt trời dạng phóng xạ điện từ với biên độ bước sóng rộng lớn Bức xạ mặt trời xuyên qua khí bị chất khí 5 O2, O3, CO2, nước hấp thụ phần (khoảng 19% toàn xạ) ; 34% phản xạ vào khoảng không vũ trụ 49% lên bề mặt trái đất Phần ánh sáng chiếu thẳng xuống mặt đất gọi ánh sáng trực xạ (ánh sáng mặt trời), phần bị bụi, nước khuyếch tán gọi ánh sáng tán xạ Có khoảng 63% ánh sáng trực xạ 37% ánh sáng tán xạ ánh sáng phân bố không đồng bề mặt trái đất độ cong bề mặt trái đất độ lệch trục trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo nó quay quanh mặt trời Do vùng nhiệt đới nguồn lượng xạ nhận lớn gấp lần so với vùng cực Càng lên cao cường độ ánh sáng mạnh vùng thấp Ánh sáng thay đổi theo thời gian năm, cực Trái Đất mùa đông không có ánh sáng, mùa hè ánh sáng chiếu liên tục, vùng ôn đới có mùa hè ngày kéo dài, mùa đông ngày ngắn Càng phía xích đạo độ dài ngày giảm dần Ảnh hưởng ánh sáng lên thực vật Độ dài bước sóng có ý nghĩa sinh thái vô quan trọng sinh vật nói chung động vật, thực vật nói riêng Ánh sáng có ảnh hưởng đến toàn đời sống thực vật từ hạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển hoa kết trái chết Ánh sáng có ảnh hưởng khác đến nảy mầm loại hạt Có nhiều loại hạt nảy mầm đất không cần ánh sáng, hạt bị bỏ ánh sáng nảy mầm bị ức chế, không nảy mầm, hạt cà độc dược, hạt số loài họ Hành (Liliaceae) Trái lại có số hạt giống chỗ tối không nảy mầm tốt hạt phi lao, thuốc lá, cà rốt phần lớn thuộc họ Lúa (Poaceae) Ánh sáng có ảnh hưởng định đến hình thái cấu tạo Những mọc riêng lẽ rừng hay mọc rừng có thân phát triển đều, thẳng, có tán cân đối Những mọc bìa rừng đường phố có tường nhà cao tầng, có tác dụng không đồng ánh sáng phía nên tán lệch phía có nhiều ánh sáng Đặc tính gọi tính hướng ánh sáng Ánh sáng ảnh hưởng đến hệ rễ Đối với số loài có rễ không khí (rễ khí sinh) ánh sáng giúp cho trình tạo diệp lục rễ nên rễ có thể quang hợp số loài phong lan họ Lan (Orchidaceae) Còn hệ rễ đất chịu tác động ánh sáng, rễ ưa sáng phát triển rễ ưa bóng Lá quan trực tiếp hấp thụ ánh sáng nên chịu ảnh hưởng nhiều thay đổi cường độ ánh sáng Do phân bố ánh sáng không đồng tán nên cách xếp không giống tầng dưới, thường nằm ngang để có thể tiếp nhận nhiều ánh sáng tán xạ; tầng tiếp xúc trực tiếp với ánh 6 sáng nên xếp nghiêng nhằm hạn chế bớt diện tích tiếp xúc với cường độ ánh sáng cao Ngoài sinh trưởng điều kiện chiếu sáng khác có đặc điểm hình thái, giải phẫu khác Trên cây, thường dày, nhỏ, cứng, phủ lớp cutin dày, mô giậu phát triển, có nhiều gân có màu nhạt Còn tầng bị che bóng có phiến lớn, mỏng mềm, có tầng cutin mỏng, có mô giậu phát triển, gân có màu lục đậm Ánh sáng có ảnh hưởng đến trình sinh lý thực vật, thành phần quang phổ ánh sáng, diệp lục hấp thụ số tia sáng Bằng thí nghiệm, Timiriadep chứng minh rằng, tia sáng bị diệp lục hấp thụ phát sinh quang hợp Cường độ quang hợp lớn chiếu tia đỏ tia mà diệp lục hấp thụ nhiều Khả quang hợp loài thực vật C3 C4 khác đáng kể Ở thực vật C4 trình quang hợp tiếp tục tăng cường độ xạ vượt cường độ bình thường thiên nhiên (như Zea mays, Saccharum officinarum, Sorghum vulgare ) thực vật C3, trình quang hợp tăng cường độ chiếu sáng thấp, ưa bóng Thực vật C3 gồm loài Triticum vulgare, Secale cereale, Trifolium repens Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật chia thành nhóm ưa sáng, ưa bóng chịu bóng Cây ưa sáng tạo nên sản phẩm quang hợp cao điều kiện chiếu sáng tăng lên, nói chung, sản phẩm quang hợp đạt cực đại điều kiện chiếu sáng cực đại mà cường độ vừa phải (optimum) Ngược lại ưa bóng cho sản phẩm quang hợp cao cường độ chiếu sáng thấp Trung gian nhóm nhóm chịu bóng nhịp điệu quang hợp tăng sống nơi chiếu sáng đầy đủ Đặc điểm cấu tạo hình thái, giải phẩu hoạt động sinh lý nhóm hoàn toàn khác thể đặc tính thích nghi chúng điều kiện môi trường sống khác Do đặc tính mà thực vật có tượng phân tầng ý nghĩa sinh học lớn Ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt đến trình sinh sản thực vật Tương quan thời gian chiếu sáng che tối ngày - đêm gọi quang chu kỳ Tương quan không giống thời kỳ khác năm vĩ tuyến khác Quang chu kỳ Garner Alland phát năm 1920 Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật chia thành nhóm ngày dài ngày ngắn Cây ngày dài hoa kết trái cần pha sáng nhiều pha tối, ngược lại, ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng hoa kết trái ngắn Ánh hưởng ánh sáng động vật 7 Ánh sáng cần thiết cho đời sống động vật Các loài động vật khác cần thành phần quang phổ, cường độ thời gian chiếu sáng khác Tùy theo đáp ứng yếu tố ánh sáng mà người ta chia động vật thành hai nhóm: - Nhóm động vật ưa sáng loài động vật chịu giới hạn rộng độ dài sáng, cường độ thời gian chiếu sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban ngày, thường có quan tiếp nhận ánh sáng Ở động vật bậc thấp quan tế bào cảm quang, phân bố khắp thể, động vật bậc cao chúng tập trung thành quan thị giác Thị giác phát triển số nhóm động vật côn trùng, chân đầu, động vật có xương sống, chim thú Do vậy, động vật thường có màu sắc, sặc sỡ (côn trùng) xem tín hiệu sinh học - Nhóm động vật ưa tối bao gồm loài động vật có chịu giới hạn hẹp độ dài sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban đêm, sống hang động, đất hay đáy biển sâu Nhóm động vật có màu sắc không phát triển thân thường có màu xỉn đen Những loài động vật biển, nơi thiếu ánh sáng, quan thị giác có khuynh hướng mở to đính cuống thịt, xoay quanh phía để mở rộng tầm nhìn, vùng không có ánh sáng, quan tiêu giảm hoàn toàn, nhường cho phát triển quan xúc giác quan phát sáng Ở số loài động vật có khả tiếp nhận tia sáng khác quang phổ ánh sáng mặt trời mà mắt người không tiếp thu Một số loài động vật thâm mềm nước sâu Rắn mai gầm có thể tiếp thu tia hồng ngoại Ong số loài chim có thể phân biệt mặt phẳng phân cực ánh sáng mà người hoàn toàn không nhận biết, chúng có thể nhìn thấy quang phổ vùng sóng ngắn đó có tia tử ngoại không nhận biết tia sáng màu đỏ (có độ dài sóng lớn) Ong nhờ tiếp thu mặt phẳng phân cực ánh sáng nên xác định vị trí mà định hướng địa phương chí Mặt Trời bị mây che lấp Nhiều loài động vật định hướng nhờ thị giác thời gian di cư Đặc biệt chim, loài chim trú đông bay vượt qua hàng ngàn kilômét đến nơi có khí hậu ấm không bị chệch hướng Qua nhiều công trình nghiên cứu chứng minh ánh sáng sau kích thích quan thị giác, thông qua trung khu thần kinh gây nên hoạt động nội tiết tuyến não thùy, từ đó ảnh hưởng tới sinh trưởng phát dục động vật Ví dụ: Để rút ngắn thời gian phát triển cá hồi (Salvelinus fontinalles) người ta tăng cường độ chiếu sáng Hoặc cá chép nuôi ruộng lúa vùng Quế Lâm (Trung Quốc) ảnh hưởng ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nên thể cá nhỏ (150-250 gam) thành thục sinh dục sớm (1 tuổi) Dựa vào 8 tượng đó, ngư dân vùng Quảng Đông (Trung Quốc) thúc đẩy cá chép đẻ sớm cách hạ mực nước ao nuôi vào mùa xuân để tăng cường độ ánh sáng nhiệt độ nước cho cá thành thục sinh sản sớm Thời gian chiếu sáng ngày có ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản nhiều loài động vật Người ta nhận thấy cá hồi (Salvelinus fontinalles) thường đẻ trứng vào mùa thu, vào mùa xuân tăng cường thời gian chiếu sáng giảm thời gian chiếu sáng mùa hè cho giống với điều kiện chiếu sáng mùa thu cá đẻ trứng Ở nhiều loài chim vùng ôn đới, cận nhiệt đới, chín sinh dục xảy độ dài ngày tăng Một số loài thú cáo, số loài thú ăn thịt nhỏ; số loài gậm nhấm sinh sản vào thời kỳ có ngày dài, ngược lại nhiều loài nhai lại có thời kỳ sinh sản ứng với ngày ngắn Ở số loài côn trùng (một số sâu bọ) thời gian chiếu sáng không thích hợp xuất hiện tượng đình dục (diapause) tức có thể tạm ngừng hoạt động phát triển 5.2.2.3 Tác dụng quang điện của ánh sáng Pin lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn diod p-n, duới diện ánh sáng mặt trời có khả tạo dòng điện sử dụng Sự chuyển đổi gọi hiệu ứng quang điện Các pin lượng mặt trời có nhiều ứng dụng Chúng đặc biệt thích hợp cho vùng mà điện mạng lưới chưa vươn tới, vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước Pin lượng mặt trời (tạo thành module hay lượng mặt trời) xuất nóc tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với chuyển đổi mạng lưới điện Lịch sử Hiệu ứng quang điện phát năm 1839 nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel Tuy nhiên 1883 pin lượng tạo thành, Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối Thiết bị có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem người tạo pin lượng mặt trời năm 1946 Sven Ason Berglund có phương pháp liên quan đến việc tăng khả cảm nhận ánh sáng pin Nền tảng 9 Để tìm hiểu pin mặt trời, cần lý thuyết tảng vật lý chất bán dẫn Để đơn giản, miêu tả sau giới hạn hoạt động pin lượng tinh thể silic Silic thuộc nhóm IV, tức có electron lớp Silic có thể kết hợp với silicon khác để tạo nên chất rắn Cơ có loại chất rắn silicon, đa thù hình (không có trật tự xếp) tinh thể (các nguyên tử xếp theo thứ tự dãy không gian chiều) Pin lượng mặt trời phổ biến dùng đa tinh thể silicon Silic chất bán dẫn Tức thể rắn silic, tầng lượng định, electron có thể đạt được, số tầng lượng khác không Các tầng lượng không phép xem tầng trống Lý thuyết theo thuyết học lượng tử Ở nhiệt độ phòng, Silic nguyên chất có tính dẫn điện Trong học lượng tử, giải thích thất tế mức lượng Fermi tầng trống Để tạo silic có tính dẫn điện tốt hơn, có thể thêm vào lượng nhỏ nguyên tử nhóm III hay V bảng tuần hoàn hóa học Các nguyên tử chiếm vị trí nguyên tử silic mạng tinh thể, liên kết với nguyên tử silic bên cạnh tương tự silic Tuy nhiên phân tử nhóm III có electron nguyên tử nhóm V có electron cùng, nên có chỗ mạng tinh thể có dư electron có chỗ thiếu electron Vì electron thừa hay thiếu electron (gọi lỗ trống) không tham gia vào kết nối mạng tinh thể Chúng có thể tự di chuyển khối tinh thể Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III (nhôm hay gali) gọi loại bán dẫn p lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), phần kết hợp với nguyên tử nhóm V (phốt pho, asen) gọi bán dẫn n mang lượng âm (negative) Lưu ý hai loại n p có lượng trung hòa, tức chúng có lượng dương âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p Vật liệu hiệu suất Nhiều lọai vật liệu khác thử nghiệm cho pin mặt trời Và hai tiêu chuẩn, hiệu suất giá Hiệu suất tỉ số lượng điện từ ánh sáng mặt trời Vào buổi trưa ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m² đó 10% hiệu suất module m² cung cấp lượng khoảng 100 W hiệu suất pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic không thù hình, có thể lên đến 30% hay cao nữa, sử dụng pin có nhiều mối nối nghiên cứu phòng thí nghiệm Có nhiều cách để nói đến giá hệ thống tạo điện, tính toán cụ thể kilo Watt (kWh) Hiệu suất pin mặt trời kết hợp với xạ yếu tố định giá thành Nói chung hiệu suất toàn hệ thống tầm quan trọng nó Để tạo nên ứng dụng thực pin tích hợp lượng, điện 10 10 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy kể số công việc đó người ta sử dụng tác dụng nhiệt ánh sáng để phục vụ đời sống sản xuất? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tương truyền Ac-si-mét dùng gương để đốt cháy chiến thuyền người La Mã đến xâm phạm thành Xi-ra-quy-xơ, quê hương ông Ác-si-mét dùng tác dụng ánh sáng mặt trời? ……………………………………………………………………………………… KẾT QUẢ CẦN ĐẠT CỦA TRẠM 1 Ví dụ: Ánh sáng mặt trời chiếu vào nước biển ruộng muối, làm nước biển nóng lên bay để lại muối kết tinh Khi ta phơi thóc, ngô, quần áo, trời nắng, chúng hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời, làm động phân tử nước tăng lên bay Ví dụ: Trong đời sống, kĩ thuật có thể dùng gương cầu lõm để đun nóng nước sinh hoạt, làm chín thức ăn làm sôi nước lò chạy máy phát điện, trưng cất nước tinh khiết bệnh viện … Ác-si-mét dùng tác dụng nhiệt ánh sáng mặt trời Kết luận: Ánh sáng chiếu vào các vật làm chúng nóng lên Điều chứng tỏ ánh sáng có lượng Năng lượng ánh sáng bị biến thành nhiệt của vật Đó tác dụng nhiệt của ánh sáng TRẠM 2: NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG NHIỆT CỦA ÁNH SÁNG TRÊN VẬT MÀU TRẮNG VÀ VẬT MÀU ĐEN THÔNG TIN - Tiến hành thí nghiệm để so sánh tác dụng nhiệt ánh sáng lên vật có màu trắng lên vật có màu đen Tiến hành thí nghiệm: Lần lượt chiếu ánh sáng vào kim loại có mặt sơn đen trắng khác - Theo dõi độ tăng nhiệt độ khoảng thời gian trường hợp: + Chiếu ánh sáng vào vật mặt sơn màu trắng + Chiếu ánh sáng vào vật mặt sơn màu đen 14 14 Nhiệt độ Lúc đầu Sau phút Sau phút Sau phút Lần thí nghiệm Với vật mặt sơn trắng Với vật mặt sơn đen Nhận xét rút kết luận: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Theo tính toán nhà khoa học sử dụng điều hoà nhiệt độ vào mùa hè tăng lên 20C giảm việc xả hàng 100kg khí cacbonic năm môi trường (khí cacbonic nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính) Nếu đặt sẵn 230C trở lên tăng 0,50C giảm 3% lượng Nếu giảm tiêu thụ lượng, đỡ phải xây dựng thêm nhà máy tránh tác động tiêu cực đến môi trường Tại mùa đông nên mặc quần áo màu tối, mùa hè nên mặc quần áo màu sáng? Cơ thể mát mẻ cần sử dụng thiết bị điện vào mùa hè nào? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… KẾT QUẢ CẦN ĐẠT CỦA TRẠM Nhận xét rút kết luận: Trong tác dụng nhiệt ánh sáng vật có màu tối hấp thụ lượng ánh sáng mạnh vật có màu sáng Về mùa đông nên mặc quần áo màu tối quần áo màu tối hấp thụ nhiều lượng ánh sáng mặt trời sưởi ấm cho thể Về mùa hè nên mặc quần áo màu sáng để nó hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời giảm nóng cho thể Từ đó hạn chế sử dụng thiết bị 15 15 điện (quạt điện, điều hoà) gia đình, trường học, công sở….từ đó tiết kiệm lượng điện TRẠM 3: TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA ÁNH SÁNG THÔNG TIN Ý nghĩa ánh sáng Ánh sáng yếu tố sinh thái, ánh sáng có vai trò quan trọng thể sống Ánh sáng nguồn cung cấp lượng cho thực vật tiến hành quang hợp Một số vi sinh vật dị dưỡng (nấm, vi khuẩn) trình sinh trưởng phát triển sử dụng phần ánh sáng Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống sinh vật Tùy theo cường độ chất lượng ánh sáng mà nó ảnh hưởng nhiều hay đến trình trao đổi chất lượng nhiều trình sinh lý thể sống Ngoài ánh sáng ảnh hưởng nhiều đến nhân tố sinh thái khác nhiệt độ, độ ẩm, không khí đất địa hình - Sự phân bố thành phần quang phổ ánh sáng Tất sống bề mặt Trái Đất tồn nhờ lượng chiếu sáng Mặt Trời sinh Bức xạ mặt trời dạng phóng xạ điện từ với biên độ bước sóng rộng lớn Bức xạ mặt trời xuyên qua khí bị chất khí O2, O3, CO2, nước hấp thụ phần (khoảng 19% toàn xạ); 34% phản xạ vào khoảng không vũ trụ 49% lên bề mặt trái đất Phần ánh sáng chiếu thẳng xuống mặt đất gọi ánh sáng trực xạ (ánh sáng mặt trời), phần bị bụi, nước khuếch tán gọi ánh sáng tán xạ Có khoảng 63% ánh sáng trực xạ 37% ánh sáng tán xạ Ánh sáng phân bố không đồng bề mặt trái đất độ cong bề mặt trái đất độ lệch trục trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo nó quay quanh mặt trời Do vùng nhiệt đới nguồn lượng xạ nhận lớn gấp lần so với vùng cực Càng lên cao cường độ ánh sáng mạnh vùng thấp Ánh sáng thay đổi theo thời gian năm, cực Trái Đất mùa đông không có ánh sáng, mùa hè ánh sáng chiếu liên tục, vùng ôn đới có mùa hè ngày kéo dài, mùa đông ngày ngắn Càng phía xích đạo độ dài ngày giảm dần Ảnh hưởng ánh sáng lên thực vật Độ dài bước sóng có ý nghĩa sinh thái vô quan trọng sinh vật nói chung động vật, thực vật nói riêng Ánh sáng có ảnh hưởng đến toàn đời sống thực vật từ hạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển hoa kết trái chết 16 16 Ánh sáng có ảnh hưởng khác đến nảy mầm loại hạt Có nhiều loại hạt nảy mầm đất không cần ánh sáng, hạt bị bỏ ánh sáng nảy mầm bị ức chế, không nảy mầm, hạt cà độc dược, hạt số loài họ Hành (Liliaceae) Trái lại có số hạt giống chỗ tối không nảy mầm tốt hạt phi lao, thuốc lá, cà rốt phần lớn thuộc họ Lúa (Poaceae) Ánh sáng có ảnh hưởng định đến hình thái cấu tạo Những mọc riêng lẽ rừng hay mọc rừng có thân phát triển đều, thẳng, có tán cân đối Những mọc bìa rừng đường phố có tường nhà cao tầng, có tác dụng không đồng ánh sáng phía nên tán lệch phía có nhiều ánh sáng Đặc tính gọi tính hướng ánh sáng Ánh sáng ảnh hưởng đến hệ rễ Đối với số loài có rễ không khí (rễ khí sinh) ánh sáng giúp cho trình tạo diệp lục rễ nên rễ có thể quang hợp số loài phong lan họ Lan (Orchidaceae) Còn hệ rễ đất chịu tác động ánh sáng, rễ ưa sáng phát triển rễ ưa bóng Lá quan trực tiếp hấp thụ ánh sáng nên chịu ảnh hưởng nhiều thay đổi cường độ ánh sáng Do phân bố ánh sáng không đồng tán nên cách xếp không giống tầng dưới, thường nằm ngang để có thể tiếp nhận nhiều ánh sáng tán xạ; tầng tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nên xếp nghiêng nhằm hạn chế bớt diện tích tiếp xúc với cường độ ánh sáng cao Ngoài sinh trưởng điều kiện chiếu sáng khác có đặc điểm hình thái, giải phẫu khác Trên cây, thường dày, nhỏ, cứng, phủ lớp cutin dày, mô giậu phát triển, có nhiều gân có màu nhạt Còn tầng bị che bóng có phiến lớn, mỏng mềm, có tầng cutin mỏng, có mô giậu phát triển, gân có màu lục đậm Ánh sáng có ảnh hưởng đến trình sinh lý thực vật, thành phần quang phổ ánh sáng, diệp lục hấp thụ số tia sáng Bằng thí nghiệm, Timiriadep chứng minh rằng, tia sáng bị diệp lục hấp thụ phát sinh quang hợp Cường độ quang hợp lớn chiếu tia đỏ tia mà diệp lục hấp thụ nhiều Khả quang hợp loài thực vật C3 C4 khác đáng kể Ở thực vật C4 trình quang hợp tiếp tục tăng cường độ xạ vượt cường độ bình thường thiên nhiên (như Zea mays, Saccharum officinarum, Sorghum vulgare ) thực vật C3, trình quang hợp tăng cường độ chiếu sáng thấp, ưa bóng Thực vật C3 gồm loài Triticum vulgare, Secale cereale, Trifolium repens 17 17 Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật chia thành nhóm ưa sáng, ưa bóng chịu bóng Cây ưa sáng tạo nên sản phẩm quang hợp cao điều kiện chiếu sáng tăng lên, nói chung, sản phẩm quang hợp đạt cực đại điều kiện chiếu sáng cực đại mà cường độ vừa phải (optimum) Ngược lại ưa bóng cho sản phẩm quang hợp cao cường độ chiếu sáng thấp Trung gian nhóm nhóm chịu bóng nhịp điệu quang hợp tăng sống nơi chiếu sáng đầy đủ Đặc điểm cấu tạo hình thái, giải phẩu hoạt động sinh lý nhóm hoàn toàn khác thể đặc tính thích nghi chúng điều kiện môi trường sống khác Do đặc tính mà thực vật có tượng phân tầng ý nghĩa sinh học lớn Ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt đến trình sinh sản thực vật Tương quan thời gian chiếu sáng che tối ngày - đêm gọi quang chu kỳ Tương quan không giống thời kỳ khác năm vĩ tuyến khác Quang chu kỳ Garner Alland phát năm 1920 Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật chia thành nhóm ngày dài ngày ngắn Cây ngày dài hoa kết trái cần pha sáng nhiều pha tối, ngược lại, ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng hoa kết trái ngắn Ánh hưởng ánh sáng động vật Ánh sáng cần thiết cho đời sống động vật Các loài động vật khác cần thành phần quang phổ, cường độ thời gian chiếu sáng khác Tùy theo đáp ứng yếu tố ánh sáng mà người ta chia động vật thành hai nhóm: - Nhóm động vật ưa sáng loài động vật chịu giới hạn rộng độ dài sáng, cường độ thời gian chiếu sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban ngày, thường có quan tiếp nhận ánh sáng Ở động vật bậc thấp quan tế bào cảm quang, phân bố khắp thể, động vật bậc cao chúng tập trung thành quan thị giác Thị giác phát triển số nhóm động vật côn trùng, chân đầu, động vật có xương sống, chim thú Do vậy, động vật thường có màu sắc, sặc sỡ (côn trùng) xem tín hiệu sinh học - Nhóm động vật ưa tối bao gồm loài động vật có chịu giới hạn hẹp độ dài sáng Nhóm bao gồm động vật hoạt động vào ban đêm, sống hang động, đất hay đáy biển sâu Nhóm động vật có màu sắc không phát triển thân thường có màu xỉn đen Những loài động vật biển, nơi thiếu ánh sáng, quan thị giác có khuynh hướng mở to đính cuống thịt, xoay quanh phía để mở rộng tầm nhìn, vùng không có 18 18 ánh sáng, quan tiêu giảm hoàn toàn, nhường cho phát triển quan xúc giác quan phát sáng Ở số loài động vật có khả tiếp nhận tia sáng khác quang phổ ánh sáng mặt trời mà mắt người không tiếp thu Một số loài động vật thâm mềm nước sâu Rắn mai gầm có thể tiếp thu tia hồng ngoại Ong số loài chim có thể phân biệt mặt phẳng phân cực ánh sáng mà người hoàn toàn không nhận biết, chúng có thể nhìn thấy quang phổ vùng sóng ngắn đó có tia tử ngoại không nhận biết tia sáng màu đỏ (có độ dài sóng lớn) Ong nhờ tiếp thu mặt phẳng phân cực ánh sáng nên xác định vị trí mà định hướng địa phương chí Mặt Trời bị mây che lấp Nhiều loài động vật định hướng nhờ thị giác thời gian di cư Đặc biệt chim, loài chim trú đông bay vượt qua hàng ngàn kilômét đến nơi có khí hậu ấm không bị chệch hướng Qua nhiều công trình nghiên cứu chứng minh ánh sáng sau kích thích quan thị giác, thông qua trung khu thần kinh gây nên hoạt động nội tiết tuyến não thùy, từ đó ảnh hưởng tới sinh trưởng phát dục động vật Ví dụ: Để rút ngắn thời gian phát triển cá hồi (Salvelinus fontinalles) người ta tăng cường độ chiếu sáng Hoặc cá chép nuôi ruộng lúa vùng Quế Lâm (Trung Quốc) ảnh hưởng ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nên thể cá nhỏ (150-250 gam) thành thục sinh dục sớm (1 tuổi) Dựa vào tượng đó, ngư dân vùng Quảng Đông (Trung Quốc) thúc đẩy cá chép đẻ sớm cách hạ mực nước ao nuôi vào mùa xuân để tăng cường độ ánh sáng nhiệt độ nước cho cá thành thục sinh sản sớm Thời gian chiếu sáng ngày có ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản nhiều loài động vật Người ta nhận thấy cá hồi (Salvelinus fontinalles) thường đẻ trứng vào mùa thu, vào mùa xuân tăng cường thời gian chiếu sáng giảm thời gian chiếu sáng mùa hè cho giống với điều kiện chiếu sáng mùa thu cá đẻ trứng Ở nhiều loài chim vùng ôn đới, cận nhiệt đới, chín sinh dục xảy độ dài ngày tăng Một số loài thú cáo, số loài thú ăn thịt nhỏ; số loài gậm nhấm sinh sản vào thời kỳ có ngày dài, ngược lại nhiều loài nhai lại có thời kỳ sinh sản ứng với ngày ngắn Ở số loài côn trùng (một số sâu bọ) thời gian chiếu sáng không thích hợp xuất hiện tượng đình dục (diapause) tức có thể tạm ngừng hoạt động phát triển 19 19 Nêu số ví dụ tác dụng ánh sáng cối với người? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Bố, mẹ thường khuyên phải nắng thể cứng cáp, khỏe mạnh Bố, mẹ định nói đến tác dụng ánh sáng? …………………………………………………………………………………… Thực vật hấp thụ lượng ánh sáng để sinh trưởng phát triển, từ đó tạo nguồn lượng sinh học Để có thể khai thác nhiều lượng sinh học cần phải làm gì? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… KẾT QUẢ CẦN ĐẠT CỦA TRẠM Ví dụ: + Cây cối cần có quang hợp đó lượng ánh sáng biến đổi thành dạng lượng hữu cần thiết tạo thành rễ, thân, vỏ, lá,… để phát triển 20 20 + Khi tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời, da tổng hợp vitamin D giúp cho thể tăng cường sức đề kháng Tác dụng sinh học ánh sáng -Trồng nhiều lương thực, công nghiệp xanh… - Không tàn phá rừng Kết luận: Ánh sáng có thể gây số biến đổi định sinh vật Đó tác dụng sinh học ánh sáng Trong tác dụng này, lượng ánh sáng biến thành dạng lượng cần thiết cho sinh vật TRẠM 4: TÁC DỤNG QUANG ĐIỆN CỦA ÁNH SÁNG THÔNG TIN Pin lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn diod p-n, duới diện ánh sáng mặt trời có khả tạo dòng điện sử dụng Sự chuyển đổi gọi hiệu ứng quang điện Các pin lượng mặt trời có nhiều ứng dụng Chúng đặc biệt thích hợp cho vùng mà điện mạng lưới chưa vươn tới, vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước Pin lượng mặt trời (tạo thành module hay lượng mặt trời) xuất nóc tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với chuyển đổi mạng lưới điện Lịch sử Hiệu ứng quang điện phát năm 1839 nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel Tuy nhiên 1883 pin lượng tạo thành, Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối Thiết bị có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem người tạo pin lượng mặt trời năm 1946 Sven Ason Berglund có phương pháp liên quan đến việc tăng khả cảm nhận ánh sáng pin Nền tảng Để tìm hiểu pin mặt trời, cần lý thuyết tảng vật lý chất bán dẫn Để đơn giản, miêu tả sau giới hạn hoạt động pin lượng tinh thể silic Silic thuộc nhóm IV, tức có electron lớp Silic có thể kết hợp với silicon khác để tạo nên chất rắn Cơ có loại chất rắn silicon, đa thù hình (không có trật tự xếp) tinh thể (các nguyên tử xếp theo thứ tự dãy không gian chiều) Pin lượng mặt trời phổ biến dùng đa tinh thể silicon Silic chất bán dẫn Tức thể rắn silic, tầng lượng định, 21 21 electron có thể đạt được, số tầng lượng khác không Các tầng lượng không phép xem tầng trống Lý thuyết theo thuyết học lượng tử Ở nhiệt độ phòng, Silic nguyên chất có tính dẫn điện Trong học lượng tử, giải thích thất tế mức lượng Fermi tầng trống Để tạo silic có tính dẫn điện tốt hơn, có thể thêm vào lượng nhỏ nguyên tử nhóm III hay V bảng tuần hoàn hóa học Các nguyên tử chiếm vị trí nguyên tử silic mạng tinh thể, liên kết với nguyên tử silic bên cạnh tương tự silic Tuy nhiên phân tử nhóm III có electron nguyên tử nhóm V có electron cùng, nên có chỗ mạng tinh thể có dư electron có chỗ thiếu electron Vì electron thừa hay thiếu electron (gọi lỗ trống) không tham gia vào kết nối mạng tinh thể Chúng có thể tự di chuyển khối tinh thể Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III (nhôm hay gali) gọi loại bán dẫn p lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), phần kết hợp với nguyên tử nhóm V (phốt pho, asen) gọi bán dẫn n mang lượng âm (negative) Lưu ý hai loại n p có lượng trung hòa, tức chúng có lượng dương âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p Vật liệu hiệu suất Nhiều lọai vật liệu khác thử nghiệm cho pin mặt trời Và hai tiêu chuẩn, hiệu suất giá Hiệu suất tỉ số lượng điện từ ánh sáng mặt trời Vào buổi trưa ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m² đó 10% hiệu suất module m² cung cấp lượng khoảng 100 W hiệu suất pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic không thù hình, có thể lên đến 30% hay cao nữa, sử dụng pin có nhiều mối nối nghiên cứu phòng thí nghiệm Có nhiều cách để nói đến giá hệ thống tạo điện, tính toán cụ thể kilo Watt (kWh) Hiệu suất pin mặt trời kết hợp với xạ yếu tố định giá thành Nói chung hiệu suất toàn hệ thống tầm quan trọng nó Để tạo nên ứng dụng thực pin tích hợp lượng, điện tạo nên nối với mạng lưới điện sử dụng inverter; phương tiện di chuyển, hệ thống ắc quy sử dụng để lưu trữ nguồn lượng không sử dụng Các pin lượng thương mại hệ thống công nghệ có hiệu suất từ 5% đến 15% Giá điện từ 50 Eurocent/kWh (Trung Âu) xuống tới 25 eurocent/kWh vùng có ánh mặt trời nhiều Cho tới vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho thiết bị bán dẫn) silic tinh thể Pin mặt trời từ tinh thể silic chia thành loại: 22 22 * Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trình Czochralski Đơn tinh thể loại có hiệu suất tới 16% Chúng thường mắc tiền cắt từ thỏi hình ống, đơn thể có mặt trống góc nối module * Đa tinh thể làm từ thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận làm nguội làm rắn Các pin thường rẻ đơn tinh thể, nhiên hiệu suất Tuy nhiên chúng có thể tạo thành vuông che phủ bề mặt nhiều đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp nó * Dải silic tạo từ miếng phim mỏng từ silic nóng chảy có cấu trúc đa tinh thể, Loại thường có hiệu suất thấp nhất, nhiên loại rẻ loại không cần phải cắt từ thỏi silicon Công nghệ sản suất tấm, nói cách khác, lọai có độ dày 300 μm tạo thành xếp lại để tạo nên module Sự chuyển đổi ánh sáng Khi photon chạm vào mảnh silic, hai điều sau xảy ra: Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic Điều thường xảy lượng photon thấp lượng đủ để đưa hạt electron lên mức lượng cao Năng lượng photon hấp thụ silic Điều thường xảy lượng photon lớn lượng để đưa electron lên mức lượng cao Khi photon hấp thụ, lượng nó truyền đến hạt electron màng tinh thể Thông thường electron lớp cùng, thường kết dính với nguyên tử lân cận di chuyển xa Khi electron kích thích, trở thành dẫn điện, electron có thể tự di chuyển bán dẫn Khi đó nguyên tử thiếu electron đó gọi "lỗ trống" Lỗ trống tạo điều kiện cho electron nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào "lỗ trống", điều tạo lỗ trống cho nguyên tử lân cận có "lỗ trống" Cứ tiếp tục "lỗ trống" di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn Một photon cần có lượng lớn luợng đủ để kích thích electron lớp dẫn điện Tuy nhiên, tần số mặt trời thường tương đương 6000°K, nên phần lớn lượng mặt trời hấp thụ silic Tuy nhiên hầu hết lượng mặt trời chuyển đổi thành lượng nhiệt nhiều lượng điện sử dụng 23 23 Kể số dụng cụ chạy pin mặt trời mà em biết, mô tả hình dạng bên cách hoạt động pin mặt trời? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hãy so sánh cách dùng lượng mặt trời tạo điện có ưu điểm so với dùng dạng lượng khác để tạo điện? ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… … KẾT QUẢ CẦN ĐẠT CỦA TRẠM - Pin mặt trời gọi pin quang điện, nguồn điện có thể phát điện có ánh sáng chiếu vào nó Trong pin có biến đổi trực tiếp lượng ánh sáng thành lượng điện Tác dụng ánh sáng lên pin quang điện gọi tác dụng quang điện - Pin quang điện dùng để chạy đồng hồ điện tử, máy tính cầm tay,…Đặc biệt, tàu vũ trụ không gian Vũ trụ nhờ có pin quang điện cung cấp điện để chúng hoạt động Hiện nay, nhiều nhà sản xuất xe ôtô đẩy mạnh việc nghiên cứu để sản xuất ôtô chạy lượng Mặt Trời Những ưu điểm mà lượng mặt trời đem lại 24 24 - Đây nguồn lượng sạch, đó không tác động tiêu cực đến môi trường - Nguồn lượng khổng lồ, hoàn toàn miễn phí, đó giúp tiết kiệm tiền hàng tháng cho gia đình - Sử dụng nhiều lượng mặt trời giảm áp lực đến nguồn lượng khác từ đó đảm bảo an ninh lượng bền vững Kết luận: - Pin mặt trời gọi pin quang điện, pin có biến đổi trực tiếp lượng ánh sáng thành điện - Tác dụng của ánh sáng lên pin quang điện gọi tác dụng quang điện TỔNG KẾT HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP - Tổng kết, thống kết cần đạt trạm - Thông tin thêm tác dụng ánh sáng Kiểm tra đánh giá kết học tập Sử dụng phiếu kiểm tra lực theo khung đánh giá PISA (thời gian phút) NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM Năng lượng mặt trời Việt Nam có tiềm to lớn khai thác ứng dụng Việt Nam có lợi nước nằm giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều năm đồ xạ mặt trời giới Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm, nguyên Viện trưởng Viện Cơ học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, tất nguồn lượng tái tạo, lượng mặt trời phong phú biến đổi thời kỳ biến đổi khí hậu Ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam phong phú với đa dạng sản phẩm như: Máy nước nóng, điện mặt trời, đèn, Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng lượng mặt trời nhiều Với bờ biển dài 3000km, có hàng nghìn đảo có cư dân sinh sống nhiều nơi đưa điện lưới đến Vì vậy, ứng dụng lượng mặt trời Việt Nam nguồn lượng chỗ để thay cho dạng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu vùng dân cư kế sách có ý nghĩa mặt kinh tế, an ninh quốc phòng 25 25 Câu hỏi 1: 019 Hiện tượng chứng tỏ ánh sáng có mang lượng? A Làm nóng vật khác B Thực công C Tạo điện pin quang điện D Tạo biến đổi định sinh vật Mã hóa Mức tối đa Mã 1: A; C; D Không đạt Mã 0: Đáp án khác Mã 9: Không trả lời Câu hỏi 2: 019 Thực vật xem phổi Trái Đất chúng có khả quang hợp nhờ có hệ sắc tố quang hợp Trong trình quang hợp, thực vật hấp thụ khí CO2 thải khí O2 đồng thời tạo chất hữu cung cấp lượng cho sống Dựa vào nội dung cho biết nhận định sau hay sai? Phát biểu Đúng Sai Chỉ thực vật có màu xanh có khả quang hợp Đúng / Sai Hầu hết sinh vật Trái Đất phụ thuộc vào thực vật Đúng / Sai Ánh sáng nguồn lượng trình quang hợp Đúng / Sai Nguyên liệu trình quang hợp CO2 H2O Đúng / Sai Mã hóa 26 26 Mức tối đa Mã 1: Theo thứ tự: Sai, Đúng, Đúng, Đúng Không đạt Mã 0: Đáp án khác Mã 9: Không trả lời Câu hỏi 3: 0129 Dưới bảng số liệu lượng xạ mặt trời vùng miền nước ta Bảng 1: Số liệu xạ mặt trời Việt Nam Vùng Giờ nắng năm Cường độ xạ mặt trời Đông Bắc 1600 – 1750 3,3 – 4,1 Trung bình Tây Bắc 1750 – 1800 4,1 – 4,9 Trung bình Bắc Trung Bộ 1700 – 2000 4,6 – 5,2 Tốt 2000 – 2600 4,9 – 5,7 Rất tốt Nam Bộ 2200 – 2500 4,3 – 4,9 Rất tốt Trung bình nước 1700 – 2500 4,6 Tốt Tây Nguyên Nam Trung Bộ (kWh/m2, ngày) Ứng dụng Hãy nhận xét khả sử dụng xạ mặt trời Việt Nam vùng miền? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Mã hóa Mức đầy đủ Mã 2: Viết đủ nội dung sau Qua bảng cho ta thấy nước ta có lượng xạ mặt trời tốt, đặc biệt khu vực phía Nam, khu vực phía bắc lượng xạ mặt trời nhận - Lượng xạ mặt trời vùng miền khác nó phụ thuộc vào tháng khác - 27 27 Mức chưa đầy đủ Mã 1: - - Viết nội dung sau Qua bảng cho ta thấy nước ta có lượng xạ mặt trời tốt, đặc biệt khu vực phía Nam, khu vực phía bắc lượng xạ mặt trời nhận Lượng xạ mặt trời vùng miền khác nó phụ thuộc vào tháng khác Không đạt Mã 0: Đáp án khác Mã 9: Không trả lời Các sản phẩm học sinh - Tích cực tham gia hoạt động bảo vệ môi trường, trồng chăm sóc xanh - Tích cực thực sử dụng lượng an toàn tiết kiệm Ưu tiên lựa chọn dạng lượng tái tạo 28 28 ... dự án dạy học CÁC TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG Mục tiêu dạy học 2.1 Kiến thức: 2.1.1 Môn Vật lý - Nêu ví dụ thực tế tác dụng nhiệt, sinh học quang điện ánh sáng biến đổi lượng tác dụng + Ánh sáng chiếu... kháng Tác dụng sinh học ánh sáng -Trồng nhiều lương thực, công nghiệp xanh… - Không tàn phá rừng Kết luận: Ánh sáng có thể gây số biến đổi định sinh vật Đó tác dụng sinh học ánh sáng Trong tác dụng. .. - Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, tích cực bảo vệ trồng thêm xanh Thiết bị dạy học học liệu 5.1 Thiết bị dạy học - Bộ thí nghiệm so sánh tác dụng nhiệt ánh sáng lên vật có màu trắng lên vật