Đang tải... (xem toàn văn)
bồi dưỡng học sinh giỏi lí 7, bồi dưỡng HSG lí 7, Nâng cao lí 7, chuyên đề bồi dưỡng lý 7, nâng cao học sinh giỏi lý 7, giáo án bồi dưỡng lí 7, lý 7 nâng cao, nâng cao lí 7, chuuyen đề toán nâng cao 7, nâng cao hsg lý 8
Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Ngày soạn: 16.7 QUANG HỌC I.Tóm tắt lý thuyết: Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong mơi trường suốt đồng tính, ánh sáng truyền theo dường thẳng Định luật phản xạ ánh sáng: + Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến + Góc phản xạ góc tới: i’ = i Gương phẳng: a/ Định nghĩa: Những vật có bề mặt nhẵn, phẳng , phản xạ tốt ánh sáng chiếu tới gọi gương phẳng b/ Đặc điểm ảnh tạo gương phẳng: - nh vật ảnh ảo - nh có kích thước to vật - nh vật đối xứng qua gương, Vật trước gương ảnh sau gương - nh chiều với vật vật đặt song song với gương c/ Cách vẽ ảnh vật qua gương: - Chọn từ đến điểm vật - Chọn điểm đối xứng qua gương - Kẻ tia tới bất kỳ, tia phản xạ xem xuất phát từ ảnh điểm - Xác định vị trí độ lớn ảnh qua gương II Phương pháp giải tập: Bài Một điểm sng1 cách khoảng SH= 1m Tại M khoảng SH người ta đặt bìa hình tròn vng góc với SH a/ Tím bán kính vùng tối bán kính bìa R=10cm b/ Thay điểm S nguồn sáng hình cầu có bán kính r= 2cm Tím bán kính vùng tối vùng nửa tối Giải: Tóm tắt: SH=1m=100cm SM=MH=SH/2= 50cm I P Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí R=MI= 10cm S M H a/ Tính PH: Xét hai tam giác đồng dạng SIM SPH ta có: IM PH IM SH 10.100 = = > PH = = = 20cm SM SH SM 50 b/ Tính PH PQ: A’ Xét hai tam giác IA’A IH’P A Ta có: PH’ = AA’ S =>AA’ =SA’ – SA =MI – SA B PH = R –r = 10 – = 8cm ta có:PH = PH’ + H’H = PH’ + IM = PH’ + R = AA’ + R = 8+10 = 18cm Tương tự ta thấy hai tam giác IA’B IHQ => A’B = H’Q = A’A +AB = A’A +2r = + 2.2 = 12cm => PQ = H’Q + H’P = 12-8= cm Q I M P H’ H Bài Cho hai gương phẳng M M’ đặt song song có mặt phản xạ quay vào va 2cách khoảng AB = d = 30cm Giữa hai gương có điểm sáng S đường thẳng AB cách gương M 10cm Một điểm sáng S’ nằm đường thẳng song song với hai gương, cách S 60cm a/ Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến S’ hai trường hợp: + Đến gương M I phản xạ đến S’ + Phản xạ gương M J đến gương M’ K truyền đến S’ b/ Tính khoảng cách từ I; J ; K đến AB Giải: a/ Vẽ tia sáng: Lấy S đối xứng với S1 qua gương M Đường thẳng SS’ cắt gương M I SIS’ tia cần vẽ Lấy S1 đối xứng với S’ qua M’.Nối S1S2 cắt M J cắt M’ K Tia SJKS’ tia cần vẽ b/ Tính IA; JA KB: M’ M Xét tam giác S’SS1 , ta có II’ đường trung S2 H S’ A’ bình tam giác S’SS1 nên: I’S’ = I’S = IA = SS’/2 = 60/2 = 30cm K Xét tam giác đồng dạng S1AJ S1BK, ta có: I’ I AJ S1 A 10 = = = BK S1 B 40 => BK = AJ ( 1) Trường THCS Dân Hòa J Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Xét hai tam giác đồng dạng S2HK S2A’J, ta có: S1 B S A S H HK 20 HK = = = >HK = A' J (2) S A' A' J 50 A' J 20 A' J = SS ' AJ + A' J = SS ' 5 18 2 18 AJ + AJ + A' J = SS ' AJ + ( AJ + A' J ) = SS ' 5 5 18 AJ + SS ' = SS ' = >AJ = 10cm 5 ThayAJ vào biểu thức (1)tược: BK = 4.10cm= 40cm Màtacó : BK + HK = SS'4AJ + Hai gương phẳng có mặt phản xạ hơp thành R góc α , chiếu tia sáng Si đến gương S thứ phản xạ theo phương IJ đến gương thứ hai phản xạ phương JR Tìm góc β hợp hai tia SI JR khi: a/ α góc nhọn b/ α góc tù I D β N α J S α N Giải: a/ Khi α góc nhọn, theo hình vẽ ta có góc ngồi R ∆ INJ = α => α = I + I Xét ∆ DIJ có góc ngồi B α I D β Ta có : B = 2Iˆ2 = Iˆ1 = 2( Iˆ2 + Iˆ1 ) b/ Khi B góc tùtheohìnhvẽ tathấy góc ∆INJ = α (Góc có cạnh thẳng góc) Ta có :α = ˆI + ˆI Xéttamgiác : IDJ tacó : B = DIˆJ + I Jˆ D = 1800 − Iˆ2 + 180 − Iˆ1 = 2(900 − Iˆ2 ) + 2(90 − Iˆ1 ) = 3600 − 2( Iˆ2 + Jˆ1 ) Xét∆ INJ tacó :α = ˆI + Jˆ (2) (1) Từ(1)và ( 2) = >β = 3600 − 2α = (1800 − α ) C©u4.(2,5®iĨm) G1 Hai g¬ng ph¼ng G1 vµ G2 ®ỵc bè trÝ hỵp víi mét gãc α nh h×nh vÏ Hai ®iĨm s¸ng A vµ B ®ỵc ®Ỉt vµo gi÷a hai g¬ng a/ Tr×nh bµy c¸ch vÏ tia s¸ng st ph¸t Trường THCS Dân Hòa α A B Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí tõ A ph¶n x¹ lÇn lỵt lªn g¬ng G2 ®Õn g¬ng G1 råi ®Õn B b/ NÕu ¶nh cđa A qua G1 c¸ch A lµ 12cm vµ ¶nh cđa A qua G2 c¸ch A lµ 16cm G2 Bµi 4/ (4 ®iĨm) Hai g¬ng ph¼ng G1 , G2 quay mỈt ph¶n x¹ vµo vµ t¹o víi mét gãc 600 Mét ®iĨm S n»m kho¶ng hai g¬ng a) H·y nªu c¸ch vÏ ®êng ®i cđa tia s¸ng ph¸t tõ S ph¶n x¹ lÇn lỵt qua G1, G2 råi quay trë l¹i S ? b) TÝnh gãc t¹o bëi tia tíi xt ph¸t tõ S vµ tia ph¶n x¹ ®i qua S ? C©u Mét ngêi tiÕn l¹i gÇn H A B I mét g¬ng ph¼ng AB trªn ®900 êng trïng víi ®êng trung trùc cđa ®o¹n th¼ng AB Hái vÞ trÝ ®Çu tiªn ®Ĩ ngêi ®ã cã N2 thĨ nh×n thÊy ¶nh cđa mét N1 (Ngêi ngêi thø hai ®øng tríc g¬ng thø AB (h×nh vÏ) BiÕt AB = 2m, (Ngêi hai) BH = 1m, HN2 = 1m, N1 lµ vÞ thø trÝ b¾t ®Çu xt ph¸t cđa nhÊt) ngêi thø nhÊt, N2 lµ vÞ trÝ cđa ngêi thø hai Hai g¬ng ph¼ng M1 , M2 ®Ỉt song song cã mỈt ph¶n x¹ quay vµo C¸ch mét ®o¹n d Trªn ®êng th¼ng song song víi hai g¬ng cã hai ®iĨm S, O víi c¸c kho¶ng c¸ch ®ỵc cho nh h×nh vÏ a) H·y tr×nh bµy c¸ch vÏ mét tia s¸ng tõ S ®Õn g¬ng M1 t¹i I, ph¶n x¹ ®Õn g¬ng M2 t¹i J råi ph¶n x¹ ®Õn O b) TÝnh kho¶ng c¸ch tõ I ®Õn A vµ tõ J ®Õn B C©u 3: Mét ngêi cao 1,65m ®øng ®èi diƯn víi mét g¬ng ph¼ng h×nh ch÷ nhËt ®ỵc treo th¼ng ®øng M¾t ngêi ®ã c¸ch ®Ønh ®Çu 15cm a) MÐp díi cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt Ýt nhÊt lµ bao nhiªu ®Ĩ ngêi ®ã nh×n thÊy ¶nh cđa ch©n g¬ng? Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí b) MÐp trªn cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt nhiỊu nhÊt bao nhiªu ®Ĩ ngêi ®ã thÊy ¶nh cđa ®Ønh ®Çu g¬ng? c) T×m chiỊu cao tèi thiĨu cđa g¬ng ®Ĩ ngêi ®ã nh×n thÊy toµn thĨ ¶nh cđa m×nh g¬ng d) C¸c kÕt qu¶ trªn cã phơ thc vµo kháang c¸ch tõ ngêi ®ã tíi g¬ng kh«ng? v× sao? Ba g¬ng ph¼ng (G1), (G21), (G3) ®ỵc l¾p thµnh mét l¨ng trơ ®¸y tam gi¸c c©n nh h×nh vÏ Trªn g¬ng (G1) cã mét lç nhá S Ngêi ta chiÕu mét chïm tia s¸ng hĐp qua lç S vµo bªn theo ph¬ng vu«ng gãc víi (G1) Tia s¸ng sau ph¶n x¹ lÇn lỵt trªn c¸c g¬ng l¹i ®i ngoµi qua lç S vµ kh«ng bÞ lƯch so víi ph¬ng cđa tia chiÕu ®i vµo H·y x¸c ®Þnh gãc hỵp bëi gi÷a c¸c cỈp g¬ng víi C©u 1: ChiÕu mét tia s¸ng hĐp vµo mét g¬ng ph¼ng NÕu cho g¬ng quay ®i mét gãc α quanh mét trơc bÊt k× n»m trªn mỈt g¬ng vµ vu«ng gãc víi tia tíi th× tia ph¶n x¹ sÏ quay ®i mét gãc bao nhiªu? Theo chiỊu nµo? C©u 2: Hai g¬ng ph¼ng M1 , M2 ®Ỉt song song cã mỈt ph¶n x¹ quay vµo C¸ch mét ®o¹n d Trªn ®êng th¼ng song song víi hai g¬ng cã hai ®iĨm S, O víi c¸c kho¶ng c¸ch ®ỵc cho nh h×nh vÏ a) H·y tr×nh bµy c¸ch vÏ mét tia s¸ng tõ S ®Õn g¬ng M1 t¹i I, ph¶n x¹ ®Õn g¬ng M2 t¹i J råi ph¶n x¹ ®Õn O b) TÝnh kho¶ng c¸ch tõ I ®Õn A vµ tõ J ®Õn B C©u 3: Mét ngêi cao 1,65m ®øng ®èi diƯn víi mét g¬ng ph¼ng h×nh ch÷ nhËt ®ỵc treo th¼ng ®øng M¾t ngêi ®ã c¸ch ®Ønh ®Çu 15cm a) MÐp díi cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt Ýt nhÊt lµ bao nhiªu ®Ĩ ngêi ®ã nh×n thÊy ¶nh cđa ch©n g¬ng? Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí b) MÐp trªn cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt nhiỊu nhÊt bao nhiªu ®Ĩ ngêi ®ã thÊy ¶nh cđa ®Ønh ®Çu g¬ng? c) T×m chiỊu cao tèi thiĨu cđa g¬ng ®Ĩ ngêi ®ã nh×n thÊy toµn thĨ ¶nh cđa m×nh g¬ng d) C¸c kÕt qu¶ trªn cã phơ thc vµo kháang c¸ch tõ ngêi ®ã tíi g¬ng kh«ng? v× sao? C©u 4: Ngêi ta dù ®Þnh ®Ỉt bãng ®iƯn trßn ë gãc cđa mét trÇn nhµ h×nh vu«ng mçi c¹nh 4m vµ mét qu¹t trÇn ë chÝnh gi÷a trÇn nhµ Qu¹t trÇn cã s¶i c¸nh (Kho¶ng c¸ch tõ trơc quay ®Õn ®Çu c¸nh) lµ 0,8m BiÕt trÇn nhµ cao 3,2m tÝnh tõ mỈt sµn Em h·y tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸ch treo qu¹t ®Ĩ cho qu¹t quay Kh«ng cã ®iĨm nµo trªn mỈt sµn bÞ s¸ng loang lo¸ng C©u 5: Ba g¬ng ph¼ng (G1), (G21), (G3) ®ỵc l¾p thµnh mét l¨ng trơ ®¸y tam gi¸c c©n nh h×nh vÏ Trªn g¬ng (G1) cã mét lç nhá S Ngêi ta chiÕu mét chïm tia s¸ng hĐp qua lç S vµo bªn theo ph¬ng vu«ng gãc víi (G1) Tia s¸ng sau ph¶n x¹ lÇn lỵt trªn c¸c g¬ng l¹i ®i ngoµi qua lç S vµ kh«ng bÞ lƯch so víi ph¬ng cđa tia chiÕu ®i vµo H·y x¸c ®Þnh gãc hỵp bëi gi÷a c¸c cỈp g¬ng víi Híng dÉn gi¶i C©u 1: Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí * XÐt g¬ng quay quanh trơc O tõ vÞ trÝ M1 ®Õn vÞ trÝ M2 (Gãc M1O M1 = α) lóc ®ã ph¸p tun còng quay gãc N1KN2 = α (Gãc cã c¹nh t¬ng øng vu«ng gãc) * XÐt ∆IPJ cã: Gãc IJR2 = ∠JIP + ∠IPJ hay: 2i’ = 2i + β ⇒ β = 2(i’-i) (1) * XÐt ∆IJK cã ∠IJN = ∠JIK + ∠IKJ hay i’ = i + α ⇒ α = 2(i’-i) (2) Tõ (1) vµ (2) ta suy β = 2α Tãm l¹i: Khi g¬ng quay mét gãc α quanh mét trơc bÊt k× th× tia ph¶n x¹ sÏ quay ®i mét gãc 2α theo chiỊu quay cđa g¬ng C©u a) Chän S1 ®èi xøng S qua g¬ng M1 ; Chän O1 ®èi xøng O qua g¬ng M2 , nèi S1O1 c¾t g¬ng M1 t¹i I , g¬ng M2 t¹i J Nèi SIJO ta ®ỵc tia cÇn vÏ b) ∆S1AI ~ ∆ S1BJ AI S1 A a = = BJ S1 B a + d a ⇒ AI = BJ a+d ⇒ (1) XÐt ∆S1AI ~ ∆ S1HO1 S A AI a = = HO1 S1 H 2d a (a + d ).h h thau vµo (1) ta ®ỵc BJ = ⇒ AI = 2d 2d ⇒ Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí C©u : a) §Ĩ m¾t thÊy ®ỵc ¶nh cđa ch©n th× mÐp díi cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt nhiỊu nhÊt lµ ®o¹n IK XÐt ∆B’BO cã IK lµ ®êng trung b×nh nªn : IK = BO BA − OA 1,65 − 0,15 = = = 0,75m 2 b) §Ĩ m¾t thÊy ®ỵc ¶nh cđa ®Ønh ®Çu th× mÐp trªn cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt Ýt nhÊt lµ ®o¹n JK XÐt ∆O’OA cã JH lµ ®êng trung b×nh nªn : JH = OA 0,15 = = 7,5cm = 0,075m 2 MỈt kh¸c : JK = JH + HK = JH + OB ⇒ JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m c) ChiỊu cao tèi thiĨu cđa g¬ng ®Ĩ thÊy ®ỵc toµn bé ¶nh lµ ®o¹n IJ Ta cã : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m d) C¸c kÕt qu¶ trªn kh«ng phơ thc vµo kho¶ng c¸ch tõ ngêi ®Õn g¬ng c¸c kÕt qu¶ kh«ng phơ thc vµo kho¶ng c¸ch ®ã Nãi c¸ch kh¸c, viƯc gi¶i bµi to¸n dï ngêi soi g¬ng ë bÊt cø vÞ trÝ nµo th× c¸c tam gi¸c ta xÐt ë phÇn a, b th× IK, JK ®Ịu lµ ®êng trung b×nh nªn chØ phơ thc vµo chiỊu cao cđa ngêi ®ã C©u : §Ĩ qu¹t quay, kh«ng mét ®iĨm nµo trªn sµn bÞ s¸ng loang lo¸ng th× bãng cđa ®Çu mót qu¹t chØ in trªn têng vµ tèi ®a lµ ®Õn ch©n têng C vµ D V× nhµ h×nh hép vu«ng, ta chØ xÐt trêng h¬ph cho mét bãng, c¸c bãng cßn l¹i lµ t¬ng tù (Xem h×nh vÏ bªn) Gäi L lµ ®êng chÐo cđa trÇn nhµ : L = ≈ 5,7m Kho¶ng c¸ch tõ bãng ®Ìn Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí ®Õn ch©n têng ®èi diƯn lµ : S1D = H + L2 = (3,2) + (4 ) = 6,5m T lµ ®iĨm treo qu¹t, O lµ t©n quay cđa c¸nh qu¹t A, B lµ c¸c ®Çu mót c¸nh qu¹t quay XÐt ∆S1IS3 ta cã : AB OI = S1 S IT ⇒ OI = AB IT = S1 S H 3,2 2.0,8 = = 0,45m L 5,7 R Kho¶ng c¸ch tõ qu¹t ®Õn ®iĨm treo lµ : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m VËy qu¹t ph¶i treo c¸ch trÇn nhµ tèi ®a lµ 1,15m C©u : V× sau ph¶n x¹ lÇn lỵt trªn c¸c g¬ng, tia ph¶n x¹ lã ngoµi lç S trïng ®óng víi tia chiÕu vµo §iỊu ®ã cho thÊy trªn tõng mỈt ph¶n x¹ cã sù trïng cđa tia tíi vµ tia lã §iỊu nµy chØ x¶y tia KR tíi g¬ng G3 theo híng vu«ng gãc víi mỈt g¬ng Trªn h×nh vÏ ta thÊy : T¹i I : Iˆ1 = Iˆ2 = Aˆ T¹i K: Kˆ = Kˆ MỈt kh¸c Kˆ = Iˆ1 + Iˆ2 = Aˆ Do KR⊥BC ⇒ Kˆ = Bˆ = Cˆ ⇒ Bˆ = Cˆ = Aˆ Trong ∆ABC cã Aˆ + Bˆ + Cˆ = 180 0 180 ⇒ Aˆ = = 36 ˆ ˆ ˆ B = C = A = 72 ⇔ Aˆ + Aˆ + Aˆ = Aˆ = 180 C©u4.(2,5®iĨm) G1 Hai g¬ng ph¼ng G1 vµ G2 ®ỵc bè trÝ hỵp víi mét gãc α nh h×nh vÏ Hai ®iĨm s¸ng A vµ B ®ỵc ®Ỉt vµo gi÷a hai g¬ng a/ Tr×nh bµy c¸ch vÏ tia s¸ng st ph¸t tõ A ph¶n x¹ lÇn lỵt lªn g¬ng G2 ®Õn g¬ng G1 råi ®Õn B b/ NÕu ¶nh cđa A qua G1 c¸ch A lµ 12cm vµ ¶nh cđa A qua G2 c¸ch A lµ 16cm G2 α Trường THCS Dân Hòa A B Nguyễn Mã Lực Giáo án ơn tập mơn Vật Lí ’ a/-VÏ A lµ ¶nh cđa A qua g¬ng G2 b»ng c¸ch lÊy A’ ®èi xøng víi A qua G2 - VÏ B’ lµ ¶nh cđa B qua g¬ng G1 b»ng c¸ch lÊy B’ ®èi xøng víi B qua G1 - Nèi A’ víi B’ c¾t G2 ë I, c¾t G1 ë J - Nèi A víi I, I víi J, J víi B ta ®ỵc ®êng ®i cđa tia s¸ng cÇn vÏ B’ G1 J A α B G2 I A’ A1 b/ Gäi A1 lµ ¶nh cđa A qua g¬ng G1 A2 lµ ¶nh cđa A qua g¬ng G2 Theo gi¶ thiÕt: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thÊy: 202=122+162 VËy tam gi¸c AA1A2 lµ tam gi¸c vu«ng t¹i A suy α = 90 α A A HÕt Câu 3:Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương phẳng theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phơg thẳng đứng ta cần phải đặt gương nào? Câu 3: Tia tới SI có phương nằm ngang Tia phản xạ có phương thẳng đứng I Do : góc SIâR = 90 S Suy : SIââN=NIâR =45 Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 10 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí v’ = 0,8 − 0,4 A ′B′ - A B = 0,25 = 1,6m/s t d) Gọi CD đường kính vật sáng, O tâm Ta có: MI A3 B3 20 MI = = = ⇒ = MI ′ A′B′ 80 MI + I I ′ MO CD => MI3 = 2 I I ′ 100 = cm 3 100 40 Mặt khác MI = A B = 20 = ⇒ MO = MI = × = cm 3 A2 A’ M C O D => OI3 = MI3 – MO = A3 I3 I’ B3 B’ 100 40 60 − = = 20cm 3 B2 Vậy đặt vật sáng cách đĩa khoảng 20 cm - Diện tích vùng nửa tối S = π ( I ′A22 − I ′A′ ) = 3,14(80 − 40 ) ≈ 15080cm Thí dụ 2: Người ta dự định mắc bóng đèn tròn góc trần nhà hình vng, cạnh m quạt trần trần nhà, quạt trần có sải cánh 0,8 m ( khoảng cách từ trục đến đầu cánh), biết trần nhà cao 3,2 m tính từ mặt sàn Hãy tính tốn thiết kế cách treo quạt trần để quạt quay, khơng có điểm mặt sàn loang lống Bài giải Để quạt quay, khơng điểm sàn sáng loang lống bóng đầu mút cánh quạt in tường tối đa đến chân tường C,D nhà hình hộp vng, ta xét trường hợp cho bóng, lại tương tự L Gọi L đường chéo trần nhà S1 T S3 L = = 5,7 m R Khoảng cách từ bóng đèn đến góc chân B A O tường đối diện: H I Trường THCS Dân Hòa C Nguyễn Mã Lực 13 D Giáo án ơn tập mơn Vật Lí S1D = H − L2 = (3,2) + (4 2) =6,5 m T điểm treo quạt, O tâm quay quạt A,B đầu mút cánh quạt quay Xét ∆ S1IS3 ta có AB OI AB = ⇒ OI = × IT = S1 S IT S1 S H 3,2 2.0,8 = = 0,45m L 5,7 R Khoảng cách từ quạt đến điểm treo: OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15 m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa 1,15 m Bài tập tham khảo: 1/ Một điểm sáng S cách khoảng cách SH = 1m Tại trung điểm M SH người ta đặt bìa hình tròn, vng góc với SH a- Tính bán kính vùng tối bán kính bìa R = 10 cm b- Thay điểm sáng S hình sáng hình cầu có bán kính R = 2cm Tìm bán kính vùng tối vùng nửa tối Đs: a) 20 cm b) Vùng tối: 18 cm Vùng nửa tối: cm 2/ Một người có chiều cao h, đứng đèn treo độ cao H (H > h) Người bước với vận tốc v Hãy xác định chuyển động bóng đỉnh đầu in mặt đất ĐS: V = H ×v H −h Loại 2: Vẽ đường tia sáng qua gương phẳng, ảnh vật qua gương phẳng Phương pháp giải: - Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 14 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí + Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến điểm tới + Góc phản xạ góc tới - Dựa vào tính chất ảnh vật qua gương phẳng: + Tia phản xạ có đường kéo dài qua ảnh điểm sáng phát tia tới S S N S’ I i i’ J S’ I Thí dụ 1: Cho gương phẳng M N có hợp với góc α có mặt phản xạ hướng vào A, B hai điểm nằm khoảng gương Hãy trình bày cách vẽ đường tia sáng từ A phản xạ gương M, N truyền đến B trường hợp sau: a) α góc nhọn b) α lầ góc tù c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực Giải a,b) Gọi A’ ảnh A qua M, B’ ảnh B qua N (M) (M) A’A’ (M) AA (M) II AA A’A’ BB BB II OO JJ (N) (N) B’B’ Trường THCS Dân Hòa OO JJ B’B’ (N) (N) Nguyễn Mã Lực 15 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Tia phản xạ từ I qua (M) phải có đường kéo dài qua A’ Để tia phản xạ qua (N) J qua điểm B tia tới J phải có đường kéo dài qua B’ Từ hai trường hợp α ta có cách vẽ sau: - Dựng ảnh A’ A qua (M) (A’ đối xứng A qua (M) - Dựng ảnh B’ B qua (N) (B’ đối xứng B qua (N) - Nối A’B’ cắt (M) (N) I J - Tia A IJB tia cần vẽ c) Đối với hai điểm A, B cho trước Bài tốn vẽ A’B’ cắt hai gương (M) (N) (Chú ý: Đối với tốn dạng ta có cách vẽ khác là: A’ I - Dựng ảnh A’ A qua (M) A B - Dựng ảnh A’’ A’ qua (N) O - Nối A’’B cắt (N) J J - Nối JA’ cắt (M) I - Tia AIJB tia cần vẽ A’’ Thí dụ 2: Hai gương phẳng (M) (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào cách khoảng AB = d Trên đoạn thẳng AB có đặt điểm sáng S cách gương (M) đoạn SA = a Xét điểm O nằm đường thẳng qua S vng góc với AB có khoảng cách OS = h a) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) I truyền qua O b) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) H, gương (M) K truyền qua O (M c) Tính khoảng cách từ I, K, H tới AB (N) ) O Giải O ’ a) Vẽ đường tia SIO - Vì tia phản xạ từ IO phải có đường kéo K dài qua S’ (là ảnh S qua (N) I - Cách vẽ: Lấy S’ đối xứng với S qua (N) H Trường THCS Dân Hòa C A 16S Nguyễn SMã Lực B ’ Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Nối S’O’ cắt (N) I Tia SIO tia sáng cần vẽ b) Vẽ đường tia sáng SHKO - Đối với gương (N) tia phản xạ HK phải có đường kéo dài qua ảnh S’ S qua (N) - Đối với gương (M) để tia phản xạ từ KO qua O tia tới HK phải có đường kéo dài qua ảnh O’ O qua (M) Vì ta có cách vẽ: - Lấy S’ đối xứng với S qua (N); O’ đối xứng với O qua (M) Nối O’S’ cắt (N) H cắt (M) K Tia SHKO tia cần vẽ c) Tính IB, HB, KA Vì IB đường trung bình ∆ SS’O nên IB = OS h = 2 Vì HB //O’C => HB BS ' BS ' d −a = O' C = h => HB = O' C S ' C S'C 2d Vì BH // AK => HB S ′B S ′A ( 2d − a ) ( d − a ) 2d − a = ⇒ AK = HB = h = h AK S ′A S ′B d −a 2d 2d Thí dụ 3: Bốn gương phẳng G1, G2, G3, G4 quay mặt sáng vào làm thành mặt bên hình hộp chữ nhật Chính gương G1 có lỗ nhỏ A Vẽ đường tia sáng (trên mặt phẳng giấy vẽ) (G4) từ ngồi vào lỗ A sau phản xạ gươngG2 ; G3; G4 lại qua lỗ A ngồi A b, Tính đường tia sáng trường hợp (G3) nói Qng đường có phụ thuộc vào vị (G1) trí lỗ A hay khơng? (G2) A6 Giải a) Vẽ đường tia sáng - Tia tới G2 AI1 cho tia phản xạ I1I2 có đường kéo dài qua A2 (là ảnh A qua G2) - Tia tới G3 I1I2 cho tia phản xạ I2I3 có đường kéo dài qua A4 (là ảnh A2 qua G3) A3 A5 I3 A I2 Trường THCS Dân Hòa A2 I1 Nguyễn Mã Lực 17 A4 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí - Tia tới G4 I2I3 cho tia phản xạ I3A có đường kéo dài qua A6 (là ảnh A4 qua G4) - Mặt khác để tia phản xạ I3A qua điểm A tia tới I2I3 phải có đường kéo dài qua A3 (là ảnh A qua G4) - Muốn tia I2I3 có đường kéo dài qua A3 tia tới gương G3 I1I2 phải có đường kéo dài qua A5 (là ảnh A3 qua G3) - Cách vẽ: Lấy A2 đối xứng với A qua G2; A3 đối xứng với A qua G Lấy A4 đối xứng với A2 qua G3; A6 Đối xứng với A4 qua G4 Lấy A5 đối xứng với A3 qua G3 Nối A2A5 cắt G2 G3 I1, I2 Nối A3A4 cắt G3 G4 I2, I3, tia AI1I2I3A tia cần vẽ b) Do tính chất đối xứng nên tổng đường tia sáng hai lần đường chéo hình chữ nhật Đường khơng phụ thuộc vào vị trí điểm A G1 tập tham khảo Bài 1: Cho hai gương M, N điểm A, B Hãy vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ hai gương đến B hai trường hợp (M) a) Đến gương M trước A b) Đến gương N trước B (N) Bài 2: Cho hai gương phẳng vng góc với Đặt điểm sáng S điểm M trước (G1) gương cho SM // G2 S M a) Hãy vẽ tia sáng tới G1 cho A qua G2 lại qua M Giải thích cách vẽ O Trường THCS Dân Hòa (G2) Nguyễn Mã Lực 18 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí b) Nếu S hai gương cố định điểm M phải có vị trí để vẽ tia sáng câu a c) Cho SM = a; SA = b, AO = a, vận tốc ánh sáng v Hãy tính thời gian truyền tia sáng từ S -> M theo đường câu a Bài 3: Hai gương phẳng G1; G2 ghép sát hình vẽ, α = 600 Một điểm sáng S đặt khoảng hai gương cách hai gương, khoảng cách từ S đến giao tuyến hai gương SO = 12 cm (G1) a) Vẽ nêu cách vẽ đường tia sáng tù S phản xạ hai gương quay lại S b) Tìm độ dài đường tia sáng nói trên? S O α (G2) Bài 4: Vẽ đường tia sáng từ S sau phản xạ tất vách tới B S B -Ngày giảng : Loại : Xác định số ảnh, vị trí ảnh vật qua gương phẳng? Phương pháp giải: Dựa vào tính chất ảnh vật qua gương phẳng: “ảnh vật qua gương phẳng vật cách vật khoảng từ vật đến gương” (ảnh vật đối xứng qua gương phẳng) Thí dụ 1: Hai gương phẳng M N đặt hợp với góc α < 1800 , mặt phản xạ quay vào Một điểm sáng A nằm hai gương qua hệ hai gương cho n ảnh Chứng minh Giải 360 = 2k (k ∈ N ) n = (2k – 1) ảnh α Sơ đồ tạo ảnh qua hệ: Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 19 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí (M ) N) → A1 → A3 → A5 (→ A (M ) (N ) A3 A2 (N) (M ) N) M) A4 (→ A6 (→ A → A2 → Từ tốn ta biễu diễn số trường hợp đơn giản Theo hình vẽ ta có: Góc A1OA2 = 2α Góc A3OA4 = 4α (N) A6 A O (M) A1 A8 A7 Góc A2k-1OA2k = 2kα A5 Theo điều kiện tốn 3600/α = 2k A4 => 2kα = 3600 Vậy góc A2k-1OA2k = 2kα = 3600 Tức ảnh A2k-1 ảnh A2k trùng Trong hai ảnh ảnh sau gương (M) ảnh sau gương (N) nên khơng tiếp tục cho ảnh Vậy số ảnh A cho hai gương là: n = 2k – ảnh Thí dụ 2: Hai gương phẳng M1và M2 đặt nghiêng với góc α = 1200 Một điểm sáng A trước hai gương, cách giao tuyến chúng khoảng R = 12 cm a) Tính khoảng cách hai ảnh ảo A qua gương M1 M2 b) Tìm cách dịch chuyển điểm A cho khoảng cách hai ảnh ảo câu khơng đổi Giải (M2) A a) Do tính chất đối xứng nên A1, A2, A nằm đường tròn tâm O bán kính R = 12 cm Tứ giác OKAH nội tiếp (vì góc K + góc H = 1800) Do  = π - α K A2 => góc A2OA1 = 2 (góc chắn cung A1A2) => ∠ A2OA1 = 2(π - α ) = 1200 H O (M1) A1 ∆ A2OA1 cân O có góc O = 1200; cạnh A20 = R = 12 cm => A1A2 = 2R.sin300 = 12 Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 20 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí b) Từ A1A2 = 2R sin α Do để A1A2 khơng đổi => R khơng đổi (vì α khơng đổi) Vậy A dịch chuyển mặt trụ, có trục giao tuyến hai gương bán kính R = 12 cm, giới hạn hai gương Thí dụ 3: Hai gương phẳng AB CD đặt song song đối diện cách a=10 cm Điểm sáng S đặt cách hai gương Mắt M người quan sát cách hai gương (hình vẽ) Biết AB = CD = 89 cm, SM = 100 cm B a) Xác định số ảnh S mà người quan sát thấy A b) Vẽ đường tia sáng từ S đến mắt M sau khi: M S - Phản xạ gương lần - Phản xạ gương AB hai lần, gương CD lần Giải Xét ánh sáng từ S truyền theo chiều tới AB trước S D C Sn G1 G2 G1 → S1 → S → S ảnh ảo đối xứng với vật qua gương nên ta có: SS1 = a S1 SS3 = 3a A SS5 = 5a … S SSn = n a Mắt M thấy ảnh thứ n, tia phản xạ gương AB K lọt vào mắt có đường kéo C dài qua ảnh Sn Vậy điều kiện mắt thấy ảnh Sn là: AK ≤ A ∆S n SM ~ ∆S n AK ⇒ S n A AK = ⇒ S n S SM K B M D a = 89 ⇒ n = 50 Vì n ∈ Z => n = na 100 11 na − Xét ánh sáng từ S truyền theo chiều tới gương CD trước ta có kết tương tự Vậy số ảnh S quan sát qua hệ là: 2n = b) Vẽ đường tia sáng: S1 A S C S5 S1 A B M D S C M D Nguyễn Mã Lực 21 Trường THCS Dân Hòa S3 B S3 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Bài tập tham khảo: 1- Một bóng đèn S đặt cách tủ gương 1,5 m nằm trục mặt gương Quay cánh tủ quanh lề góc 300 Trục gương cánh lề 80 cm: a) ảnh S S di chuyển quỹ đạo nào? b) Tính đường ảnh Ngày giảng : Loại 4: Xác định thị trường gương Phương pháp: “ Ta nhìn thấy ảnh vật tia sáng truyền vào mắt ta có đường kéo dài qua ảnh vật ” - Vẽ tia tới từ vật tới mép gương Từ vẽ tia phản xạ sau ta xác định vùng mà đặt mắt nhìn thấy ảnh vật Thí dụ 1: cách vẽ tìm vùng khơng gian mà mắt đặt nhìn thấy ảnh tồn vật sáng AB qua gương G B A (G) B Bài giải A Dựng ảnh A’B’ AB qua gương Từ A’ B’ vẽ tia qua hai mép gương Mắt nhìn thấy A’B’ đặt vùng gạch chéo (G) Trường THCS Dân Hòa A’ B’ Nguyễn Mã Lực 22 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Thí dụ 2: Hai người A B đứng trước gương phẳng (hình vẽ) M H N K h h B A a) Hai người có nhìn thấy gương khơng? b) Một hai người dẫn đến gương theo phương vng góc với gương họ thấy gương? c) Nếu hai người dần tới gương theo phương vng góc với gương họ có thấy qua gương khơng? Biết MA = NH = 50 cm; NK = 100 cm, h = 100 cm Giải a) Vẽ thị trường hai người - Thị trường A giới hạn góc MA’N, B giới hạn góc MB’N - Hai người khơng thấy người ngồi thị trường người A' H M N K h h A Trường THCS Dân Hòa B' B Nguyễn Mã Lực 23 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí A' b) A cách gương mét Cho A tiến lại gần Để B thấy ảnh A’ M H N K A thị trường A phải hình vẽ sau: ∆ AHN ~ ∆ BKN AH AN 0,5 = ⇒ AH = BK ⇒ AH = = 0,5m -> BK KN h A c) Hai người tới gương họ khơng nhìn thấy gương B người ngồi thị trường người Thí dụ 3: Một người cao 1,7m mắt người cách đỉnh đầu 10 cm Để người nhìn thấy tồn ảnh gương phẳng chiều cao tối thiểu gương mét? Mép gương phải cách mặt đất mét? Giải - Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo A’B’ đối xứng - Để người thấy tồn ảnh kích thước nhỏ vị trí đặt gương phải thỗ mãn đường tia sáng hình vẽ ∆ MIK ~ MA’B’ => IK = A′B ′ AB = = 0,85m 2 ∆ B’KH ~ ∆ B’MB => KH = MB = 0,8m B I B' M Vậy chiều cao tối thiểu gương 0,85 m K Gương đặt cách mặt đất tối đa 0,8 m A H A' Bài tập tham khảo: Bài 1: Một hồ nước n tĩnh có bề rộng m Trên bờ hồ có cột cao 3,2 m có treo bóng đèn đỉnh Một người đứng bờ đối diện quan sát ảnh bóng đèn, mắt người cách mặt đất 1,6 m a) Vẽ chùm tia sáng từ bóng đèn phản xạ mặt nước tới mắt người quan sát b) Người lùi xa hồ tới khoảng cách khơng thấy ảnh ảnh bóng đèn? Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 24 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Bài 2: Một gương phẳng hình tròn, tâm I bán kính 10 cm Đặt mắt O trục Ix vng góc với mặt phẳng gương cách mặt gương đoạn OI = 40 cm Một điểm sáng S đặt cách mặt gương 120 cm, cách trục Ix khoảng 50 cm a) Mắt có nhìn thấy ảnh S’ S qua gương khơng? Tại sao? b) Mắt phải chuyển dịch trục Ix để nhìn thấy ảnh S’ S Xác định khoảng cách từ vị trí ban đầu mắt đến vị trí mà mắt bắt đầu nhìn thấy ảnh S’ S qua gương Loại 5: Tính góc Thí dụ 1: Chiếu tia sáng hẹp vào gương phẳng Nếu cho gương quay góc α quanh trục nằm mặt gương vng góc với tia tới tia phản xạ quay góc bao nhiêu? theo chiều nào? R Giải Xét gương quay quanh trục O S N1 từ vị trí M1 đến M2 (góc M1OM2 = α) M1 i i lúc pháp tuyến quay góc N1KN2 = α N R I i' i' 2 (góc có cạnh tương ứng vng góc) O Xét ∆ IPJ có ∠IJR2 = ∠JIP + ∠IPJ M2 J P K Hay 2i’ = 2i + β => β = 2( i’ – i ) (1) Xét ∆ IJK có ∠IJN2 = ∠JIK + ∠IKJ Hay i’ = i + α => α = ( i’ – i ) (2) Từ (1) (2) => β = α Vậy gương quay góc α quanh trục vng góc với tia tới tia phản xạ quay góc α theo chiều quay gương Thí dụ 2: Hai gương phẳng hình chữ nhật giống ghép chung theo cạnh tạo thành góc α hình vẽ (OM1 = OM2) Trong khoảng hai gương gần O có điểm sáng S Biết tia sáng từ S đặt vng góc vào G sau phản xạ G đập vào G2, sau phản xạ G2 đập vào G1 phản xạ G1 lần Tia phản xạ cuối vng góc với M1M2 Tính α (G1) Giải - Vẽ tia phản xạ SI1 vng góc với (G1) - Tia phản xạ I1SI2 đập vào (G2) I1 - Dựng pháp tuyến I2N1 (G2) O Trường THCS Dân Hòa K I3 S N1 I2 N2 (G2) Nguyễn Mã Lực 25 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí - Dựng pháp tuyến I3N2 (G1) - Vẽ tia phản xạ cuối I3K Dễ thấy góc I1I2N1 = α ( góc có cạnh tương ứng vng góc) => góc I1I2I3 = 2α Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có: ∠KI3 M1 = ∠I2I3O = 900 - 2α => ∠I3 M1K = 2α ∆ M1OM cân O => α + 2α + 2α = 5α = 1800 => α = 360 Thí dụ 3: Một khối thuỷ tinh lăng trụ, thiết diện có dạng tam giác cân ABC Ngời ta mạ bạc tồn mặt AC phần dới mặt AB Một tia sáng rọi vng góc với mặt AB Sau phản xạ liên tiếp mặt AC AB tia ló vng góc với đáy BC, xác định góc A khối thuỷ tinh A B C Bài giải ký hiệu góc hình vẽ: i1 = A : góc nhọn có cạnh vng góc với i2 = i1 : theo định luật phản xạ i3 = i1 + i2 = 2A so le i4 = i3 : theo định luật phản xạ i5 = i6 : góc phụ i3 i4 i6 =A/2 kết là: i3 + i4 + i5 + i6 = A = 1800 => A = 360 A B C Thí dụ : Chiếu tia sáng nghiêng góc 450 chiều từ trái sang phải xuống gương phẳng đặt nằm ngang Ta phải xoay gương phẳng góc so với vị trí gương ban đầu , để có tia phản xạ nằm ngang Bài giải Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 26 Giáo án ơn tập mơn Vật Lí Vẽ tia sáng SI tới gương cho tia phản xạ IR theo phương ngang (như hình vẽ) · ¶ = 1800 - 450 = 1300 Ta có SID = 1800 - SIA IN pháp tuyến gương đường phân giác góc SIR · Góc quay gương RIB mà i + i, = 1800 – 450 = 1350 135 = 67,5 · IN vng góc với AB ⇒ NIB = 900 · · = NIB - i’ = 900- 67,5 =22,50 RIB Ta có: i’ = i = Vậy ta phải xoay gương phẳng góc 22,5 Trường THCS Dân Hòa Nguyễn Mã Lực 27 ... JK = JH + HK = JH + OB ⇒ JK = 0, 075 + (1,65 – 0,15) = 1, 575 m c) ChiỊu cao tèi thiĨu cđa g¬ng ®Ĩ thÊy ®ỵc toµn bé ¶nh lµ ®o¹n IJ Ta cã : IJ = JK – IK = 1, 575 – 0 ,75 = 0,825m d) C¸c kÕt qu¶ trªn... 0,15 = = = 0 ,75 m 2 b) §Ĩ m¾t thÊy ®ỵc ¶nh cđa ®Ønh ®Çu th× mÐp trªn cđa g¬ng c¸ch mỈt ®Êt Ýt nhÊt lµ ®o¹n JK XÐt ∆O’OA cã JH lµ ®êng trung b×nh nªn : JH = OA 0,15 = = 7, 5cm = 0, 075 m 2 MỈt kh¸c... gương B người ngồi thị trường người Thí dụ 3: Một người cao 1,7m mắt người cách đỉnh đầu 10 cm Để người nhìn thấy tồn ảnh gương phẳng chiều cao tối thiểu gương mét? Mép gương phải cách mặt đất mét?