b n g I s g 2 N r I 1 1 g s g 2 1 Bi tp BDHSG Vt lý 7 BI TP NNG CAO VT L 7 I. PHN QUANG HC Câu 1: Một tia sáng SI tới một gơng phẳng hợp với phơng nằm ngang một góc 60 0 . Hỏi phải đặt gơng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc bao nhiêu độ để tia phản xạ có phơng. a. Nằm ngang b. Thắng đứng. Hng dn a. Tia phản xạ nằm ngang góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể 60 hoặc 120 0. - ứng với hai trờng hợp trên vết gơng ở vị trí M 1 S ( hợp với một mặt phẳng nằm ngang 1 góc 60 0 ) hoặc ở vị trí M 2 ( hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 30 0 ). I M 2 b. Tia phản xạ thẳng đứng. M 1 - góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể là 30 0 hoặc 150 0 - ứng với 2 trờng hợp đó vết gơng ở vị trí M 1 ( hợp với mặt nằm ngang một góc 15 0 ) hoặc ở vị trí M 2 ( hợp với mặt nằm ngang một góc 75 0 ). M 2 S M 1 Câu 2: Mặt phản xạ của 2 gơng phẳng hợp với nhau 1 góc . Một tia sáng SI tới gơng thứ nhất , phản xạ theo phơng I I đến gơng thứ hai rồi phản xạ tiếp theo phơng IR . Tìm góc hợp bởi 2 tia SI và IR ( chỉ xét trờng hợp SI nằm trong 1 mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của 2 gơng .) a, Trờng hợp = 30 0 b, Trờng hợp = 50 0 Hng dn a/ Trờng hợp giữa hai pháp tuyến cũng bằng . Vận dụng định ly về góc ngoài của đối với I IN i =i + (hình vẽ ) Đối với I IB GV : ng Th Diu Giaựo aựn : Vaọt Lyự 7 Bi tp BDHSG Vt lý 7 2i = 2i + > =2 = 2.30 0 = 60 0 b/ Trờng hợp =50 0 (góc tù) Với I IN: = i + i Với I IB : = 2( 90 0 i + 90 0 i) > = 360 0 - 2 = 360 0 2.50 0 = 260 0 Câu 3 Khi ngồi dới hầm, để quan sát đợc các vật trên mặt đất ngời ta dùng một kính tiềm vọng, gồm hai gơng G 1 và G 2 đặt song song với nhau và nghiêng 45 0 so với phơng nằm ngang (hình vẽ) khoảng cách theo phơng thẳng đứng là IJ = 2m. Một vật sáng AB đứng yên cách G 1 một khoảng BI bằng 5 m. 1. Một ngời đặt mắt tại điểm M cách J một khoảng 20cm trên phơng nằm ngang nhìn vào gơng G 2 . Xác định phơng, chiều của ảnh AB mà ngời này nhìn thấy và khoảng cách từ ảnh đến M. 2. Trình bày cách vẽ và đờng đi của một tia sáng từ điểm A của vật, phản xạ trên 2 gơng rồi đi đến mắt ngời quan sát. Hng dn I 1 I J 1 Do tính chất đối xứng của ảnh với vật qua gơng Ta có: + AB qua gơng G 1 cho ảnh A 1 B 1 (nằm ngang) + A 1 B 1 qua gơng G 2 cho ảnh A 2 B 2 (thẳng đứng cùng chiều với AB) Do đối xứng BI = B 1 I B 1 J = B 1 I + IJ = 5 + 2 = 7 m Tơng tự : B 2 J = B 1 J (đối xứng) B 2 M = B 2 J+ JM = 0,2 + 7 = 7, 2 m 3) Cách vẽ hình Sau khi xác định ảnh A 2 B 2 nh hình vẽ - Nối A 2 với M, cắt G 2 tại J 1 - Nối J 1 với A 1 cắt G 1 tại I 1 - Nối I 1 với A - Đờng AI 1 J 1 M là đờng tia sáng phải dựng. Câu 4 : Một tia sáng mặt trời nghiêng 1 góc = 30 0 so với phơng nằm ngang. Dùng một gơng phẳng hớng tia sáng đó để soi sáng đáy một ống trụ thẳng đứng. Hỏi góc nghiêng của mặt gơng so với phơng nằm ngang là bao nhiêu? Hng dn GV : ng Th Diu Giaựo aựn : Vaọt Lyự 7 G 1 I M G 2 J J J A B 45 G 1 M G 2 J J J A B 45 A 2 B 2 Bi tp BDHSG Vt lý 7 Câu 5 S R Trờn hỡnh v 2.2, SI l tia ti, IR l tia phn x. Bit rng hai tia SI v IR vuụng gúc vi nhau. . i i Hóy cho bit gúc gia tia ti v phỏp tuyn ti im ti l bao nhiờu? I Hng dn Hỡnh 2.2 Gi i l gúc ti, i l gúc phn x. Vỡ tia ti v tia phn x vuụng gúc vi nhau tc l i + i = 90 0 nờn gúc ti bng gúc phn x v bng 45 0 . Câu 6: Trờn hỡnh v 2.3a,b l cỏc tia ti v gng phng. Hóy v tip cỏc tia phn x. N a) I b) I Hỡnh 2.3 Hng dn Trong hỡnh v(2.4a), tia phn x bt ngc tr li Trong hỡnh (2.4b), vỡ gúc N phn x bng gúc ti nờn tia phn M M x i xng vi tia ti qua phỏp tuyn im ti . Cỏch v nh sau: Chn mt im M nm trờn tia ti, xỏc nh a) I b) I im M i xng vi M qua phỏp Hỡnh 2.4 tuyn IN ri v tia IM chớnh l tia phn x. GV : ng Th Diu Giaựo aựn : Vaọt Lyự 7 Tia sáng mặt trời SI cho tia phản xạ IR theo phơng thẳng đứng để soi sáng đáy hộp (hình vẽ). Ta có: SIR = 30 0 + 90 0 = 120 0 Đờng phân giác IN của góc SIR chính là pháp tuyến của gơng Ta có: SIN = NIR = 0 60 2 = SIR Và: AIN = SIN - SIA = 60 0 30 0 = 30 0 Kết quả góc nghiêng của gơng so với phơng nằm ngang có giá trị là: 000 603090 ==== AINGINGIA I G S A N R 30 0 Bài tập BDHSG Vật lý 7 C©u 7: Một tia sáng chiếu theo phương nằm ngang. Một HS muốn “bẻ” tia sáng này chiếu thẳng đứng xuống dưới. Hãy tìm một phương án đơn giản để thực hiện việc đó. Hướng dẫn Có thể thực hiện một cách dễ dàng nhờ gương phẳng. Đặt gương phẳng hợp vớí phương nằm ngang một góc 45 0 . Khi đó tia sáng nằm ngang đóng vai trò là tia tới với góc tới 45 0 , Tia này phản xạ trên gương phẳng cho tia phản xạ với góc phản xạ cũng bằng 45 0 ( Hình 2.5). khi đó tia tới và tia phản xạ vuông góc với nhau, tia phản xạ sẽ hướng thẳng đứng xuống dưới. Hình 2.5 C©u 8: Tia sáng SI đến gương phẳng tại điểm I cho tia phản xạ là tia IR như hình 2.6. Gọi S’ là điểm đối xứng với S qua gương. Em có nhận xét gì về vị trí của điểm S’ và tia phản xạ IR. S N R I Hướng dẫn S’ Hình 2.6 Điểm S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR. Thật vậy, SI đối xứng với IR qua pháp tuyến IN và S đối xứng với S’ qua gương nên S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR. C©u 9: Một học sinh nhìn vào vũng nước trước mặt,thấy ảnh của một cột điện ở xa. Hãy giải thích vì sao em học sinh lại thấy được ảnh đó? Hướng dẫn Mặt nước phẳng lặng cũng phản xạ được ánh sáng chiếu tới nó nên vũng nước đóng vai trò như một gương phẳng. Chùm tia sáng từ cột điện đến mặt nước bị phản xạ và truyền tới mắt học sinh làm cho học sinh quan sát được ảnh qua vũng nước. đây thực chất là quá trình tạo ảnh qua gương phẳng. C©u 10: N Trên hình vẽ là một gương phẳng và hai điểm M,N. M Hãy tìm cách vẽ tia tới và tia phản xạ của nó sao cho tia ló đi qua điểm M còn tia phản xạ đi qua điểm N. Hướng dẫn Vì các tia sáng tới gương đều cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua ảnh của nó nên ta có cách vẽ như sau: N a) Lấy điểm M’ đối xứng với M qua gương phẳng. M b) Nối M’ với Ncắt gương tại I, khi đó I là điểm tới . I Tia MI chính là tia tới và tia IN là tia phản xạ cần vẽ. GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 Bài tập BDHSG Vật lý 7 M’ Câu 11: Cho hai điểm sáng S 1 và S 2 trước một gương phẳng như hình vẽ: a/ hãy vẽ ảnh S 1 ’ và S 2 ’ cả các điểm sáng S 1 ; S 2 qua gương phẳng. b/ Xác định các miền mà nếu ta đặt mắt ở đó thì có thể quan sát được 1/ S 1 ’ 2/ S 2 ’ 3/ cả hai ảnh 4/không quan sát được bất cứ ảnh nào. Hướng dẫn Câu 1: ( hình vẽ) Vẽ được ảnh S’1; S’2 ( có thể bằng Phương pháp đối xứng) Chỉ ra được: + vùng chỉ nhìn thấy S’1 là vùng II + Vùng chỉ nhìn thấy S’2 là vùng I + Vùng nhìn thấy cả hai ảnh là vùng III + Vùng không nhìn thấy ảnh nào là vùng IV Câu 12: G 1 Hai gương phẳng G 1 và G 2 được bố trí hợp với nhau một góc α như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. a/ Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G 2 đến gương G 1 rồi đến B. b/ Nếu ảnh của A qua G 1 cách A là 12cm và ảnh của A qua G 2 cách A là 16cm. G 2 Khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20cm. Tính góc α . Hướng dẫn a/ - Nêu đúng cách dựng GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 . A . B α Bài tập BDHSG Vật lý 7 + Vẽ A ’ là ảnh của A qua gương G 2 bằng cách lấy A ’ đối xứng với A qua G 2 + Vẽ B ’ là ảnh của B qua gương G 1 bằng cách lấy B ’ đối xứng với B qua G 1 + Nối A ’ với B ’ cắt G 2 ở I, cắt G 1 ở J + Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sáng cần vẽ - Vẽ hình đúng G 1 G 2 b/ – Nêu đúng cách tính G 1 Gọi A 1 là ảnh của A qua gương A 2 là ảnh của A qua gương G 2 Theo giả thiết: AA 1 =12cm AA 2 =16cm, A 1 A 2 = 20cm Ta thấy: 20 2 =12 2 +16 2 Vậy tam giác AA 1 A 2 là tam giác vuông G 2 tại A suy ra 0 90= α Câu 13 : Một tia sáng mặt trời nghiêng một góc 0 30 so với phương nằm ngang . Dùng một gương phẳng hứng tia sáng đó để thu được một tia phản xạ IR có phương thẳng đứng , có chiều truyền hướng xuống dưới a) Vẽ tia phản xạ và vị trí đặt gương b) Tính góc phản xạ và góc tới c) Tính góc nghiêng của mặt gương so với phương nằm ngang S I Hướng dẫn GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 . A . B α . B ’ . A ’ J I . A α .A 2 .A 1 G S M 30 I N R S I R α β Hình 1 Bài tập BDHSG Vật lý 7 a) Hình vẽ b) Ta có : SIR = SIM + MIR = 0 30 + 0 90 = 0 120 ⇒ SIN = NIR = NIR SIR = 2 120 0 = 0 60 c) Góc nghiêng GIM = GIN - MIN Mà MIN = SIN – SIM = 0 60 - 0 30 = 0 30 ⇒ GIM = GIN – MIN = 0 90 - 0 30 = 0 60 C©u 14 : Tia sáng Mặt Trời nghiêng 1 góc α =48 0 so với phương ngang. Cần đặt một gương phẳng như thế nào để đổi phương của tia sáng thành phương nằm ngang? Gọi α , β lần lượt là góc hợp bởi tia sáng mặt trời với phương ngang và góc hợp bởi tia tới với tia phản xạ. Hướng dẫn Trường hợp 1: Tia sáng truyền theo phương ngang cho tia phản xạ từ trái sang phải. Từ hình 1, Ta có: α + β = 180 0 => β = 180 0 - α = 180 0 – 48 0 = 132 0 Dựng phân giác IN của góc β như hình 2. Dễ dang suy ra: i’ = i = 66 0 Vì IN là phân giác cũng là pháp tuyến nên ta kẻ đường thẳng vuông góc với IN tại I ta sẽ được nét gương PQ như hình 3. Xét hình 3: Ta có: · 0 0 0 0 QIR = 90 - i' = 90 - 66 = 24 Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với phương ngang một góc · 0 QIR =24 Trường hợp 2: Tia sáng truyền theo phương ngang cho tia phản xạ từ phải sang trái. GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 S I R α N i i' Hình 2 S I R N i i' Hình 3 P Q S I R α β = Hình 4 Bài tập BDHSG Vật lý 7 Từ hình 4, Ta có: α = β = 48 0 Dựng phân giác IN của góc β như hình 5. Dễ dang suy ra: i’ = i = 24 0 Vì IN là phân giác cũng là pháp tuyến nên ta kẻ đường thẳng vuông góc với IN tại I ta sẽ được nét gương PQ như hình 6. Xét hình 6: Ta có: · 0 0 0 0 QIR = 90 - i' = 90 - 24 = 66 Vậy phải đặt gương hợp với phương ngang một góc 66 0 Vậy có hai trường hợp đặt gương: - TH1: đặt gương hợp với phương ngang một góc 24 0 . TH2: đặt gương hợp với phương ngang một góc 66 0 . C©u 15: Một nguồn sáng điểm và hai gương nhỏ đặt ở ba đỉnh của một tam giác đều. Tính góc gợp bởi hai gương để một tia sáng đi từ nguồn sau khi phản xạ trên hai gương: a) đi thẳng đến nguồn. b) quay lại nguồn theo đường đi cũ. Hướng dẫn a) Để tia phản xạ trên gương thứ hai đi thẳng đến nguồn, đường đi của tia sáng có dạng như hình 1. Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có: 1 ˆ I = 2 ˆ I = 2 60 0 = 0 30 ⇒ góc JIO bằng 0 60 Tương tự ta có: góc IJO bằng 0 60 Do đó: góc IOJ bằng 0 60 Vậy: hai gương hợp với nhau một góc 60 0 b) Để tia sáng phản xạ trên gương thứ hai rồi quay lại nguồn theo phương cũ, đường đi của tia sáng có dạng như hình 2 GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 N i i' S I R Hình 5 N i i' S I R Hình 6 P Q • S I J 1 2 O Hình 1 • S I J 1 2 O Hình 2 Bài tập BDHSG Vật lý 7 Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có: 1 ˆ I = 2 ˆ I = 2 60 0 = 0 30 ⇒ góc JIO bằng 0 60 Trong V Δ IJO ta có: I ˆ + O ˆ = 0 90 ⇒ O ˆ = 0 90 - I ˆ = 0 90 - 0 60 = 0 30 Vây: hai gương hợp với nhau một góc 30 0 II. PHẦN ÂM HỌC : Câu 16: Một người đứng cách một vách đá 680 m và la to. Hỏi người đó có thể nghe rõ tiếng vang của âm không ? Tại sao? Cho vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s Hướng dẫn -Thời gian kể từ lúc phát ra âmđến lúc người đó nghe rõ tiếng vang là: 2S = v. t ⇒ t = v S2 ⇒ t = 340 680.2 = 4 ( s) - Để nghe rõ tiếng vang thì thời gian kể từ lúc phát ra đến lúc cảm nhận được âm phản xạ phải lớn hơn 15 1 s - Vì 4s 〉 15 1 s nên người đó có thể nghe rõ tiếng vang của âm C©u 17: Trong 20 giây, một lá thép thực hiện được 6 000 dao động. Hỏi dao động của lá thép có phát ra âm thanh hay không? Tai con người có thể cảm nhận được âm thanh do lá thép đó phát ra không? Tại sao? Hướng dẫn f = 20 6000 = 300 ( H z) Vì 20 Hz < f = 300 Hz < 20000 Hz nên con người có thể cảm nhận được âm thanh do lá thép phát ra C©u 18: Một người gõ mạnh búa xuống đường ray xe lửa tại điểm M làm âm truyền đến điểm N cách M 1 590m. Hỏi thời gian truyền âm từ M đến N là bao lâu nếu: a) Âm truyền qua đường ray. b) Âm truyền trong không khí. Cho vận tốc truyền âm trong đường ray là 5 300m/s, vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s. Hướng dẫn a)Thời gian âm truyền trong đường ray: t 1 = 3,0 5300 1590 = (giây) b)Thời gian âm truyền trong không khí: t 2 = 68,4 340 1590 = (giây) GV : Đặng Thị Diệu Giaùo aùn : Vaät Lyù 7 Bi tp BDHSG Vt lý 7 Câu 19: Hóy tng tng, nu cỏc nh du hnh v tr lm vic trờn mt trng, khi ú h núi chuyn c vi nhau cú bỡnh thng nh khi núi chuyn trờn mt t khụng ? Ti sao? Hng dn: trờn mt trng khụng cú khớ quyn, ngha l khụng cú mụi trng truyn õm, do ú cỏc nh du hnh v tr khụng th núi chuyn c vi nhau nh khi h ng trờn b mt trỏi t. Câu 20: Trong trng hp no ta nghe c rừ hn: Trong phũng hp kớn hay ngoi tri? Hóy gii thớch vỡ sao li nh vy? Coi to ca õm nh nhau. Hng dn Vi cựng mt to ca õm nh nhau, trong phũng hp kớn ta s nghe õm to hn. Vỡ khi núi trong phũng kớn, õm thanh b phn x trờn cỏc bc tng xung quanh to ra cỏc õm vang, cỏc õm vang ny n tai gn nh cựng mt lỳc so vi õm phỏt ra (vỡ phũng hp thng khụng quỏ rng) lm cho ta cú cm giỏc nh õm phỏt ra ln hn. Khi núi ngoi tri, õm phỏt ra hu nh khụng cú phn x, hn na li b nhiu vt hp th lm õm nghe nh hn. Câu 21: Mt ngi ng cỏch mt vỏch ỏ 10m v la to. Hi ngi y cú th nghe c ting vang ca õm khụng? Ti sao? Cho vn tc truyn õm trong khụng khớ l 340m/s. Hng dn nghe rừ ting vang thỡ thi gian k t lỳc õm phỏt ra n lỳc cm nhn c õm phn x phi ln hn 15 1 giõy. Theo bi, thi gian k t lỳc õm do ngi phỏt ra n khi gp vỏch ỏ l 34 1 340 10 = (giõy), thi gian õm phn x v n ch ngi ng cng l 34 1 giõy. Vy thi gian k t lỳc õm phỏt ra n khi cm nhn c õm phn x l 17 1 34 1 34 1 =+ (giõy) < 15 1 giõy nờn ngi y khụng th nghe c ting vang ca õm. Câu 22 : Gi s nh em sỏt mt ng, ni thng xuyờn cú cỏc loi xe ụtụ,xe mỏy hot ng. Em hóy nờu mt s bin phỏp lm gim ting n cho nh mỡnh. Hng dn Cú th thc hin mt s bin phỏp sau: - Ca s v ca i cú lp kớnh v thng xuyờn úng. - Trng cõy xanh trc nh ting n phn x theo nhiu hng khỏc nhau. - Lm tng ph d, che ca s, ca ra vo bng vi, nhung Câu 23: Khi ỏnh trng, ngi ta thng gừ dựi trng vo mt trng mt cỏch dt khoỏt sao cho thi gian dựi trng chm vo mt trng l rt ngn. Da vo kin thc vt lớ ó hc, hóy gii thớch ti sao? GV : ng Th Diu Giaựo aựn : Vaọt Lyự 7