So khi chưa chiếu và khi chiếu sáng
Pin quang điện có thể chuyển năng lượng ánh sáng thành điện năng. Trong thí nghiệm ở trường, giáo viên nối pin quang điện với điện kế nhạy bằng hai dây dẫn. Điện kế có kim giúp nhận biết dòng điện trong mạch.
Giữ cách nối và vị trí dụng cụ, so hai trường hợp: khi đèn chiếu tắt, kim ở 0; khi đèn bật chiếu vào pin, kim lệch khỏi 0. Pin nhận năng lượng ánh sáng và chuyển thành điện năng làm kim lệch. Thí nghiệm cho thấy **ánh sáng là một dạng của năng lượng**.
Đây là bố trí minh họa với dụng cụ phù hợp. Giáo viên kiểm tra cách nối, chọn nguồn chiếu và hướng dẫn thao tác; không tự mắc thiết bị điện lưới hoặc chiếu nguồn sáng mạnh vào mắt.
Bài luyện
Trong bố trí vừa nêu, kết quả nào là căn cứ cho việc thu điện năng từ ánh sáng?
Không có khác biệt theo việc chiếu nên riêng kết quả này chưa cho căn cứ đã nêu.
Đổi việc chiếu sáng làm xuất hiện dấu hiệu có điện năng trong mạch.
Màu dây không cho biết pin có phát điện khi nhận ánh sáng.
Đèn sáng chỉ cho biết nguồn hoạt động, chưa cho biết pin thu được năng lượng.
Lời giải
Giữ bố trí rồi so đèn tắt và bật: kim từ 0 lệch khi pin nhận ánh sáng. Đó là dấu hiệu pin chuyển năng lượng ánh sáng thành điện năng làm điện kế hoạt động. Đáp án B.
Nhận ra dạng năng lượng tạo thành
| Hiện tượng | Sự chuyển hóa chính đang xét |
|---|---|
| Pin quang điện nhận ánh sáng | Ánh sáng → điện năng |
| Nước nóng lên khi được nắng chiếu | Ánh sáng → nhiệt năng |
| Cây tạo chất hữu cơ nhờ quang hợp | Ánh sáng → hóa năng tích trữ trong chất hữu cơ |
Pin quang điện không giống pin hóa học dùng trong đèn pin. Pin quang điện tạo điện khi nhận ánh sáng; muốn tích trữ điện để dùng sau cần bộ phận lưu trữ phù hợp, không tự coi tấm pin là nơi chứa sẵn điện dùng cả đêm.
Bài luyện
Chai nước đặt ngoài nắng nóng lên. Sự chuyển hóa nào giải thích trực tiếp hiện tượng đang xét?
Câu hỏi xét nước nhận ánh sáng rồi nóng lên, không phát sáng do mất hết nhiệt.
Không có mạch điện nối chai với Mặt Trời trong ví dụ.
Năng lượng nhận từ ánh sáng giúp làm nóng vật.
Nước nhận năng lượng từ ánh sáng, không tự tạo năng lượng.
Lời giải
Ánh sáng Mặt Trời truyền năng lượng tới chai và nước; phần năng lượng được hấp thụ làm chúng nóng lên. Sự chuyển hóa đang xét là ánh sáng thành nhiệt năng. Đáp án C.
Thay điện kế bằng quạt nhỏ phù hợp
Nếu nối tấm pin với một quạt điện nhỏ phù hợp và chiếu đủ sáng, quạt có thể quay. Năng lượng ánh sáng chuyển thành điện năng ở pin, rồi điện năng làm cánh quạt chuyển động.
Nếu quạt không quay, chưa thể kết luận ánh sáng không có năng lượng. Có thể ánh sáng quá yếu, quạt cần công suất lớn hơn hoặc mạch nối chưa đúng; cần kiểm tra bố trí với giáo viên.
Bài luyện
Quạt nối với pin quang điện không quay trong một lần thử. Nhận xét nào có căn cứ?
Một lần chưa quay không phủ nhận dạng năng lượng ánh sáng.
Trong thí nghiệm đang xét, pin nhận ánh sáng để tạo điện năng.
Quạt cần điện năng đủ và mạch phù hợp.
Đúng: kết quả cần được xét cùng điều kiện và dụng cụ.
Lời giải
Quạt cần được cung cấp điện năng phù hợp. Khi chưa quay, phải kiểm ánh sáng, mạch và quạt; không từ một bố trí chưa đạt kết luận ánh sáng không có năng lượng. Đáp án D.