ĐỀ CƯƠNG BDHSG MÔN VẬT LÝ LỚP -PHẦN QUANG HCI TểM TT Lí THUYT 1/ Khái niệm bản: - Ta nhận biết đợc ánh sáng có ánh sáng vào mắt ta - Ta nhìn thấy đợc vật có ánh sáng từ vật mang đến mắt ta ánh sáng vật tự phát (Nguồn sáng) hắt lại ánh sáng chiếu vào Các vật đợc gọi vật sáng - Trong môi trờng suốt đồng tính ánh sáng truyền theo đờng thẳng - Đờng truyền ánh sáng đợc biểu diễn đờng thẳng có hớng gọi tia sáng - Nếu nguồn sáng có kích thớc nhỏ, sau vật chắn sáng sÏ cã vïng tèi - NÕu nguån s¸ng cã kÝch thớc lớn, sau vật chắn sáng có vùng tối vùng nửa tối 2/ Sự phản xạ ánh sáng - Định luật phản xạ ánh sáng + Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới đờng pháp tuyến với gơng điểm tới + Góc phản xạ góc tới - Nếu đặt vật trớc gơng phẳng ta quan sát đợc ảnh vật gơng + ảnh gơng phẳng ảnh ảo, lớn vật, đối xứng với vật qua gơng + Vùng quan sát đợc vùng chứa vật nằm trớc gơng mà ta thấy ảnh vật nhìn vào gơng + Vùng quan sát đợc phụ thuộc vào kích thớc gơng vị trí đặt mắt II- Phân loại tập Loại 1: Bài tập truyền thẳng ánh sáng Phơng pháp giải: Dựa định luật truyền thẳng ánh sáng Thí dụ 1: Một điểm sáng đặt cách khoảng 2m, điểm sáng ngời ta đặt đĩa chắn sáng hình tròn cho đĩa song song với điểm sáng nằm trục qua tâm vuông góc với đĩa a) Tìm đờng kính bóng đen in biết đờng kính đĩa d = 20cm đĩa cách điểm sáng 50 cm b) Cần di chuyển đĩa theo phơng vuông góc với đoạn bao nhiêu, theo chiều để ®êng kÝnh bãng ®en gi¶m ®i mét nưa? c) BiÕt ®Üa di chun ®Ịu víi vËn tèc v= 2m/s T×m vËn tèc thay ®ỉi ®êng kÝnh cđa bãng ®en d) Giữ nguyên vị trí đĩa nh câu b thay điểm sáng vật sáng hình cầu đờng kính d1 = 8cm Tìm vị trí đặt vật sáng để đờng kính bóng đen nh câu a Tìm diƯn tÝch cđa vïng nưa tèi xung quanh bãng ®en? Thí dụ 2: Ngời ta dự định mắc bóng đèn tròn góc trần nhà hình vuông, 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 toán thiết kế cách treo quạt trần để quạt quay, điểm mặt sàn loang loáng Bài tập tham khảo: 1/ Một điểm sáng S cách khoảng cách SH = 1m Tại trung điểm M SH ngời ta đặt bìa hình tròn, vuông 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) Vïng tèi: 18 cm Vïng nöa tèi: cm 2/ Mét ngêi cã chiỊu cao h, ®øng díi ngän ®Ìn treo ë ®é cao H (H > h) Ngời bớc với vận tốc v Hãy xác định chuyển động bóng đỉnh đầu in mặt đất ĐS: V = H ìv H h Loại 2: Vẽ đờng tia sáng qua gơng phẳng, ảnh vật qua gơng phẳng Phơng pháp giải: - Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng + 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 gơng phẳng: + Tia phản xạ có đờng kéo dài qua ảnh điểm s¸ng ph¸t S tia tíi I J S’ ThÝ dụ 1: Cho gơng phẳng M N có hợp với góc có mặt phản xạ hớng vào A, B hai điểm nằm khoảng gơng Hãy trình bày cách vẽ đờng tia sáng từ A phản xạ lần lợt gơng M, N truyền đến B trờng hợp sau: a) góc nhọn b) lầ góc tù c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực đợc Thí dụ 2: Hai gơng 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 gơng (M) đoạn SA = a Xét điểm O nằm đờng thẳng qua S vuông góc với AB có khoảng cách OS = h a) Vẽ đờng tia sáng xuất phát từ S phản xạ gơng (N) I truyền qua O b) Vẽ đờng tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lợt gơng (N) H, gơng (M) K truyền qua O c) Tính khoảng cách từ I, K, H tíi AB ThÝ dơ 3: Bèn g¬ng phẳng G1, G2, G3, G4 quay mặt sáng vào làm thành mặt bên hình hộp chữ nhật Chính gơng G1 có lỗ nhỏ A a) Vẽ đờng tia sáng (trên mặt phẳng giấy vẽ) (G4) từ vào lỗ A sau phản xạ lần lợt gơng A G2 ; G3; G4 lại qua lỗ A (Gtrên ) b) Tính đờng tia sáng trờng hợp nói Quãng đờng có phụ thuộc vào vị trí lỗ A hay không? (G3) (G2) tập tham khảo Bài 1: Cho hai gơng M, N điểm A, B Hãy vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần lợt hai gơng đến B hai trờng hợp a) Đến gơng M trớc b) Đến gơng N trớc A B Bài 2: Cho hai gơng phẳng vuông góc với Đặt điểm sáng S (G1) điểm M tríc g¬ng cho SM // G2 S M a) H·y vÏ mét tia s¸ng tíi G1 cho A qua G2 lại qua M Giải thích cách vẽ b) Nếu S hai gơng cố định điểm M phải có vị trí để vẽ đợc tia sáng nh câu a O c) Cho SM = a; SA = b, AO = a, vận tốc ánh sáng v (G2) Hãy tính thêi gian trun cđa tia s¸ng tõ S -> M theo đờng câu a Bài 3: Hai gơng phẳng G1; G2 ghép sát nh hình vẽ, = 600 Một điểm sáng S đặt khoảng hai gơng (G1) cách hai gơng, khoảng cách từ S đến giao tuyến hai gơng SO = 12 cm O sáng tù S phản xạ lần lợt hai gơng quay lại S S a) Vẽ nêu cách vẽ đờng tia (G2) b) Tìm độ dài đờng tia sáng nói trên? Bài 4: Vẽ đờng tia sáng từ S sau phản xạ tất vách tới B S B Loại 3: Xác định số ảnh, vị trí ảnh vật qua gơng phẳng? Phơng pháp giải: Dựa vào tính chất ảnh vật qua gơng phẳng: ảnh vật qua gơng phẳng vật cách vật khoảng từ vật đến gơng (ảnh vật đối xứng qua gơng phẳng) Thí dụ 1: Hai gơng phẳng M N đặt hợp với góc < 180 , mặt phản xạ quay vào Một điểm sáng A nằm hai gơng qua hệ hai gơng cho n ảnh Chứng minh = (2k – 1) ¶nh 360 = 2k (k ∈ N ) n Thí dụ 2: Hai gơng phẳng M1và M2 đặt nghiêng với góc = 1200 Một điểm sáng A trớc hai gơng, cách giao tun cđa chóng kho¶ng R = 12 cm a) Tính khoảng cách hai ảnh ảo A qua gơng M1 M2 b) Tìm cách dịch chuyển điểm A cho khoảng cách hai ảnh ảo câu không đổi Thí dụ 3: Hai gơng phẳng AB CD đặt song song đối diện cách a=10 cm Điểm sáng S đặt cách hai gơng Mắt M ngời quan sát cách hai gơng (hình vẽ) Biết AB = CD = 89 cm,BSM = A 100 cm M S a) Xác định số ảnh S mà ngời quan sát thấy đợc b) Vẽ đờng tia sáng từ S đến mắt M sau khi: D C - Phản xạ gơng lần - Phản xạ gơng AB hai lần, gơng CD lần Bài tập tham khảo: Sn 1- Một bóng đèn S đặt cách tủ gơng 1,5 m nằm trục mặt gơng Quay cánh tủ quanh lề góc 300 Trục gơng cánh lề 80 cm: S a) ảnh S S di chuyển quỹ đạo nào?A b) Tính đờng ảnh K B M S Loại 4: Xác định thị trờng gơng C Ta nhìn thấy ảnh vật tia sáng truyền vào mắt ta cóDđờng kéo dài qua ảnh vật Phơng pháp: Vẽ tia tới từ vật tới mép gơng Từ vẽ tia phản xạ sau ta xác định đợc vùng mà đặt mắt nhìn thấy đợc ảnh vật B Thí dụ 1: cách vẽ tìm vùng không gian mà mắt đặt nhìn thấy ảnh toàn (G)vật sáng AB qua gơng G A Thí dụ 2: Hai ngời A B đứng trớc gơng phẳng (hình vẽ) M H h A N K h B a) Hai ngêi cã nh×n thÊy gơng không? b) Một hai ngời dẫn đến gơng theo phơng vuông góc với gơng họ thấy gơng? c) Nếu hai ngời dần tới gơng theo phơng vuông góc với gơng họ có thấy qua gơng kh«ng? BiÕt MA = NH = 50 cm; NK = 100 cm, h = 100 cm ThÝ dô 3: Mét ngời cao 1,7m mắt ngời cách đỉnh đầu 10 cm Để ngời nhìn thấy toàn ảnh gơng phẳng chiều cao tối thiểu gơng mét? Mép dới gơng phải cách mặt đất mét? Bài tập tham khảo: Bài1: Một hồ nớc yên tĩnh có bề rộng m Trªn bê hå cã mét cét trªn cao 3,2 m cã treo mét bãng ®Ìn ë ®Ønh Mét ngêi đứng bờ đối diện quan sát ảnh bóng đèn, mắt ngời cách mặt đất 1,6 m a) Vẽ chùm tia sáng từ bóng đèn phản xạ mặt nớc tới mắt ngời quan sát b) Ngời lùi xa hồ tới khoảng cách không thấy ảnh ảnh bóng đèn? Bài 2: Một gơng phẳng hình tròn, tâm I bán kính 10 cm Đặt mắt O trục Ix vuông góc với mặt phẳng gơng cách mặt gơng đoạn OI = 40 cm Một điểm sáng S đặt cách mặt gơng 120 cm, cách trục Ix khoảng 50 cm a) Mắt có nhìn thấy ảnh S S qua gơng không? Tại sao? b) Mắt phải chuyển dịch trục I x 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 gơng Loại 5: Tính c¸c gãc ThÝ dơ 1: ChiÕu mét tia s¸ng hĐp vào gơng phẳng Nếu cho gơng quay góc quanh trục nằm mặt gơng vuông góc với tia tới tia phản xạ quay góc bao nhiêu? theo chiều nào? Thí dụ 2: Hai gơng phẳng hình chữ nhật giống đợc ghép chung theo cạnh tạo thành góc nh hình vẽ (OM1 = OM2) Trong khoảng hai gơng gần O có điểm sáng S Biết tia sáng từ S đặt vuông góc vào G1 sau phản xạ G1 đập vào G2, sau phản xạ G2 đập vào G1 phản xạ G1 lần Tia phản xạ cuối vuông góc với M1M2 Tính Bài tập tham khảo: Bài 1: Chiếu tia sáng SI tới gơng phẳng G Nếu quay tia xung quanh điểm S góc tia phản xạ quay góc bao nhiêu? Bài 2: Hai gơng phẳng G1 G2 có mặt phản xạ hợp với góc = 600 chiếu tia sáng SI tới G tia phản xạ theo IJ phản xạ G2 theo JR tính góc hợp tia SI JR ... ảnh Chứng minh = (2k – 1) ¶nh 360 = 2k (k ∈ N ) n Thí dụ 2: Hai gơng phẳng M1và M2 đặt nghiêng với góc = 120 0 Một điểm sáng A trớc hai gơng, cách giao tun cđa chóng kho¶ng R = 12 cm a) Tính khoảng... tròn, vuông 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) Vïng tèi: 18... Cho SM = a; SA = b, AO = a, vận tốc ánh sáng v (G2) Hãy tÝnh thêi gian trun cđa tia s¸ng tõ S -> M theo đờng câu a Bài 3: Hai gơng phẳng G1; G2 ghép sát nh hình vẽ, = 600 Một điểm sáng S đặt