Phương pháp giải một số dạng bài tập về gương phẳng

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu Việc giải tập Vật lý giúp học sinh hiểu quy luật vật lý, tượng vật lý, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải tình cụ thể khác nhau, vấn đề quan trọng Thực tế nay, nhiều giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi ý giải nhiều tập mà chưa ý đến việc phân dạng tập Thơng qua việc hệ thống hố, phân loại hướng dẫn học sinh tìm phương pháp giải tập Vật lý từ tập đơn giản, nhằm cố kiến thức bản, hướng dẫn học sinh suy luận phương pháp giải tập mức độ cao từ tập mở rộng thành tập khó hơn, tổng quát Các kiến thức lực gương phẳng phần kiến thức vật lí khó với học sinh trung học sở Lượng kiến thức phần không nhiều so với phần khác tập phần thường làm khó lúng túng cho học sinh đặc biệt kì thi học sinh giỏi cấp Xuất phát từ lý suy nghĩ, tìm tòi hệ thống thành sáng kiến: “Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng” với mong muốn phần khắc phục khó khăn học sinh giải tập dạng này, nhằm đạt kết cao giảng dạy đặc biệt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Tên sáng kiến: “Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng” Tác giả sáng kiến: - Họ tên: Kim THị Minh Vĩ - Địa tác giả: Trường THCS Vĩnh Yên, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0945118469E - mail: kimminhvi1@gmail.com Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Kim THị Minh Vĩ Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học sinh giỏi môn vật lý Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử: 20/7/2018 Mô tả chất sáng kiến: 7.1 Về nội dung sáng kiến: 7.1.1: Nhắc lại kiến thức có tốn liên quan: 7.1.1.1 Hiện tượng ánh sáng gặp vật có bề mặt nhẵn chúng bị hắt trở lại mơi trường cũ gọi tượng phản xạ ánh sáng 7.1.1.2 Hiện tượng phản xạ ánh sáng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng - Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến gương điểm tới - Góc phản xạ góc tới (i’ = i) 7.1.1.3 Gương phẳng vật có bề mặt nhẵn phẳng phản xạ hầu hết ánh sáng chiếu vào * Tính chất ảnh vật tạo gương phẳng : - Ảnh ảo không hứng chắn - Ảnh to vật S R x M - Khoảng cách từ điểm vật đến gương phẳng khoảng cách từ ảnh điểm tới gương 7.1.1.4 Cách vẽ ảnh điểm sáng qua gương Cách : Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng H x I K S’ Cách : Dựa vào tính chất ảnh Của vật tạo gương phẳng 7.1.1.5 Cách vẽ ảnh vật sáng qua gương phẳng - Muốn vẽ ảnh vật sáng qua gương phẳng ta phải vẽ ảnh tất điểm vật nối lại - Trường hợp đặc biệt đơn giản (Vật đoạn thẳng) ta cần vẽ ảnh hai điểm đầu cuối nối lại 7.1.2 dạng tập : 7.1.2.1 Dạng : Tìm vị trí đặt gương để thoả mãn điều kiện cho trước tia tới tia phản xạ Bài tập : Chiếu tia sáng SI theo phương nằm ngang đến gương phẳng để tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng cần phải đặt gương phẳng hợp với phương nằm ngang góc bao nhiêu? Nêu cách vẽ vẽ hình để xác định vị trí đặt G gương? * Cách giải : S I + Vẽ tia tới SI theo phương nằm ngang, tia phản xạ IR theo phương thẳng G’ đứng hướng xuống N Góc SIR = 900 R + Vẽ tia phân giác IN góc SIR IN pháp tuyến gương điểm tới I => SIN = NIR SIR = 450 = + Dựng đường thẳng GG’ qua I vng góc với pháp tuyến IN GG’ 0 Hay ta phải đường thẳng biểu diễn mặt gương GIN = 900 mà SIN = 45 ⇒GIS= 45 đặt gương hợp với phương nằm ngang góc 45 tia tới gương theo phương nằm ngang cho tia phản xạ nằm theo phương thẳng đứng hướng xuống đáy giếng * Từ tập giáo viên tập tương tự mở rộng mức độ khó Bài : Một tia sáng mặt trời chiếu nghiêng góc 350 với mặt bàn nằm ngang Cần đặt gương phẳng để đổi phương tia sáng thành phương nằm ngang? Bài : Đặt gương phẳng nhỏ Một điểm sáng S đặt trước gương cho SA = SB = AB Xác định góc hợp gương tia sáng từ S phản xạ gương A B : a, Đi qua S b, Phản xạ ngược lại theo đường cũ Bài 4: Hai gương phẳng G, G1 hợp với góc 450 mặt phản xạ hướng vào Một tia sáng tới SI phản xạ lần gương ló ngồi a,Vẽ đường tia sáng trường hợp: +Tia sáng song song với hai gương +Tia sáng tới gương G trước b,Tính góc lệch tia sáng tức góc mà ta phải quay tia tới phương trùng với phương tia phản xạ Góc phụ thuộc vào góc tới? Bài 5: Hai gương phẳng M1, M2 hợp với góc 300 mặt phản xạ hướng vào Tia tới SI chiếu tới gương M phản xạ theo phương IJ tới gương M phản xạ theo JR a,Tính góc hợp SI, JR b,Phải quay gương M2 quay trục J song song với giao tuyến hai gương góc nhỏ để: +SI JR song song với +SI JR vuông góc với Bài 6:Hai gương phẳng ghép quay mặt phản xạ vào hợp với góc nhị diện nhỏ α ,một tia sáng SI nằm mặt phẳng vng góc với cạnh chung nhị diện tới gương với góc tới i1 Hỏi sau lần phản xạ hệ gương tia sáng phản xạ trở ngồi Bài 7:Cho điểm sáng S gương phẳng OM ON hình vẽ Biết khoảng cách từ S đến giao tuyến chung gương a Xác định góc hợp hai gương để tia sáng từ S truyền đến hai gương phản xạ lần khỏi hệ gương 7.1.2.2 Dạng : Vẽ đường tia sáng xuất phát từ điểm cho trước qua gương (hoặc hệ gương) qua điểm cho trước Bài : Cho điểm sáng S nằm trước gương phẳng G, M điểm cho trước a, Hãy nêu cách vẽ tia sáng từ S chiếu tới gương, phản xạ qua M b, Có tia sáng từ S qua M? Đối với tốn giáo viên hướng dẫn học sinh tìm cách giải : S Cách : Vì tia tới gương xuất phát M từ điểm S nên tia phản xạ có đường kéo dài qua ảnh ảo S’ S qua gương Mặt khác theo yêu cầu đề tia phản xạ phải H I qua M tia phản xạ vừa qua S’ M nên ta suy cách vẽ : S’ + Vẽ ảnh S’ S qua gương + Nối S’ với M cắt gương I I điểm tới + Nối SI SI tia tới, IM tia phản xạ Cách : a, Muốn tia phản xạ qua M tia tới gương phải qua M’ ảnh M qua gương Mặt khác tia tới xuất phát từ S nên ta có cách dựng sau : + Vẽ ảnh M’ M qua gương + Nối M’ với S cắt gương I SI tia tới IM tia phản xạ cần vẽ S M b, Có tia sáng từ S qua M + Tia : Tia truyền trực tiếp từ S đến M + Tia : Tia xuất phát từ S chiếu đến I gương sau phản xạ qua M (hình vẽ bên) * Từ cách giải tập gương ta phát triển dạng M'tập áp dụng cho hệ gương (có thể vng góc với nhau, song song với hợp với góc đó) hệ 3, gương kết hợp thêm câu có liên quan đến chứng minh tính tốn số đại lượng góc độ dài đường tia sáng Bài : Cho gương phẳng G1 G2 vuông góc với nhau, S điểm sáng, M điểm cho trước gương (hình vẽ) a, Nêu cách vẽ tia sáng xuất phát từ S, chiếu đến gương G1 phản xạ đến gương G2, G1 sau phản xạ qua M Có phải S S’ H tốn giải khơng? G2 b, Chứng minh tia tới gương G1 M N song song với tia phản xạ gương G2 I C, Có tia sáng từ S chiếu đến M Hãy vẽ tia sáng Hướng dẫn tìm phương pháp giải : Câu a : Cách 1: - Vẽ ảnh S’ M qua gương G1 12 O K M’ S’’ - Vẽ ảnh M’ M qua gương G2 Nối S’ với M’ cắt G1 I, cắt G2 K I K điểm tới gương - Nối SI, IK, KM SIKM đường tia sáng cần vẽ - * Cách vẽ : - Vẽ ảnh S’ S qua gương G1 Vẽ ảnh S’’ S’ qua gương G2 - Nối S’’ với M cắt gương G2 K - Nối S’ với K cắt G1 I SIKM đường tia sáng cần vẽ Bài toán giải S M vị trí cho đường nối ảnh S’ M’ cắt gương điểm phân biệt Nếu S’M’ không cắt gương (hoặc cắt O) tốn khơng giải Câu b : Có thể có nhiều cách chứng minh (việc chứng minh nhằm mục đích phát triển vận dụng vào tập khó hơn) * Cách chứng minh đơn giản : - Kẻ pháp tuyến gương I K cắt N Do gương vng góc với - nên IN vng góc với KN => INK = 900 Nên I + K1 = 900 mà I1 = I2 (Định luật phản xạ ánh sáng) K= K SIK+IKM= I+ I +K +K = 1800 => 1 Do SI // KM Câu c : Từ câu b tập học sinh dễ dàng phát có tia sáng qua từ S đến M.: + Tia SM + Tia SIM + Tia SỊM + Tia từ S tới G2 phản xạ tới M + Tia từ S tới G2 phản xạ tới G1 tia phản xạ qua M Bài 3:Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách đoạn d = 12cm Nằm khoảng hai gương có hai điểm O S cách gương M1 đoạn a = cm; ( biết OS = h = 6cm) a) Hãy trình bày cách vẽ tia sáng từ S đến gương M1 I, phản xạ đến gương M2 J phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A từ J đến B (AB đường thẳng qua S vng góc với mặt phẳng hai gương) O a) Cách vẽ: Lấy S1 đối xứng S qua gương M1 S1 ảnh S qua gương M1 M2 O1 J Lấy O1 đối xứng O qua gương M2 Nối S1O1 cắt gương M1 I, Cắt gương M2 J Nối SIJO ta tia cần vẽ b) Xét ∆ S1AI ~ ∆ S1BJ => AI / BJ = S1A / S1B = a /(a+d) => AI = BJ a /(a+d) (1) Xét ∆ S1AI ~ ∆ S1HO1 I S1 AS a B H a d (d-a) => AI / HO1 = S1A / S1H = a /2d => AI = a.h /2d = 1(cm) thay vào (1) ta được: BJ = (a+d)h/2d = 16 (cm) Bài G1 Hai gương phẳng G1 G2 bố trí hợp với góc α hình vẽ Hai điểm sáng A B A đặt vào hai gương B G2 a Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ α lên gương G2 đến gương G1 đến B b Giả sử ảnh A qua G1 cách A 12cm ảnh A qua G2 cách A 16cm; khoảng cách hai ảnh 20cm Tính góc α? B’ ’ ’ xứng a/-Vẽ A ảnh A qua gương G2 cách lấy A A qua G2 A ’ ’ - Vẽ B ảnh B qua gương G1 cách lấy B đối J A xứng với B qua G1 B α - Nối A’ với B’ cắt G2 I, cắt G1 J I - Nối A với I, I với J, J với B ta đường tia sáng A ’ cần vẽ b/ Gọi A1 ảnh A qua gương G1 ; A2 ảnh A A1 qua gương G2 A Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm α A A2 .Vậy tam giác AA1A2 tam giác vuông A suy  = 900 Ta2 thấy: 202 =12 +16 Bài 5: Hai gương phẳng AB CD chiều dài L (cm), đặt thẳng đứng, song song, hai mặt sáng quay vào nhau, cách d = L/3 Điểm sáng S nằm đường AC vng góc gương, cách mép A C a Nêu cách vẽ đường tia sáng xuất phát từ S gặp gương AB I, phản xạ gặp gương CD K tiếp tục phản xạ tới gương AB B Tính độ dài đường SIKB tia sáng b Giữ nguyên vị trí hai gương S, giả sử độ dài hai gương lớn Xét tia sáng SM xuất phát từ S tới gương AB lập với gương góc 60 Cho gương AB quay góc α nhỏ quanh trục vng góc mặt phẳng tới, cho đầu A lại gần gương CD, để tia phản xạ gương AB chắn khơng gặp gương CD gương CD phải quay quanh trục vng góc mặt phẳng tới qua C góc có giá trị bao nhiêu? a) +Nhận xét tia phản xạ IK kéo dài qua ảnh S1 S qua gương AB, tia phản xạ B D KB kéo dài qua ảnh S2 S1 qua gương CD Cách vẽ: Lấy S1 đối xứng với S qua AB ảnh S qua gương AB, Lấy S2 đối xứng S1 qua gương CD ảnh S1 qua K gương CD I +Nối BS2 cắt CD K, nối KS1 cắt AB I đoạn gấp khúc SIKB tia sáng cần vẽ +Do tính chất tia phản xạ, xét tam giác S1 S2  A S C đoạn SIKB có độ dài đoạn S2B Tính S2A= L/2 Áp dụng Định lý Pitago tìm đoạn SB = L 61 (cm) b) Góc tới ban đầu tới gương AB 300 Chứng minh tốn phụ: gương quay góc α trục quay nằm mặt phẳng gương, vng góc mặt phẳng tới tia phản xạ quay góc 2α Khi gương AB quay góc α , tia phản xạ gương AB quay góc 2α tới gặp gương CD với góc tới i/ = 300 + 2α; lập với gương CD góc β = 600 - 2α Vì α nhỏ, kích thước gương lớn nên để loại trừ trường hợp gặp gương AB tia sáng phản xạ vượt giới hạn CD Để tia phản xạ chắn không gặp gương CD phải quay cho CD song song với tia phản xạ Kết luận gương phải quay góc có giá trị β = 600 - 2α Ta mở rộng tập dạng qua sau : Bài : Hai gương phẳng AB, CD đặt vng góc với mặt đất, quay mặt phản xạ C A S b B H h D vào nhau, cách khoảng BD = a, CD có chiều cao CD = H Nguồn sáng điểm S đặt cách mặt đất khoảng h cách AB khoảng b Xác định chiều cao tối thiểu (tính từ mặt đất) gương AB để tia sáng tới từ S đến AB sau phản xạ đến mép C gương CD Bài 7: Hai gương phẳng G1,G2 cách khoảng d có mặt phản xạ quay vào nhau, đường thẳng song song với gương, cách G1 khoảng a, có điểm S O cách khoảng h(H-4) a Hãy vẽ nêu rõ cách vẽ tia sáng từ S đến G1( I), phản xạ đến G2 (tại J) phản xạ đến O b Tính khoảng cách IA JB? c Gọi M giao điểm SO với tia phản xạ từ G1 Xác định vị trí M SO? Bài Các gương phẳng AB,BC,CD xếp B hình vẽ ABCD hình chữ nhật có A AB = a, BC = b; S điểm sáng nằm AD biết SA = b1 a) Dựng tia sáng từ S, phản xạ S gương AB,BC,CD lần trở lại S D C b) Tính khoảng cách a1 từ A đến điểm tới gương AB Bài9: Bốn gương phẳng đặt cách hình vẽ , vẽ đường tia sáng từ A phản xạ gương phẳng G1, G2, G3, G4 (Mỗi gương lần) qua điểm B G1 A G4 B G2 G3 7.1.2.3 Dạng : Bài tập cách xác định vùng nhìn thấy ảnh điểm sáng, vật sáng qua gương phẳng Bài : Một điểm sáng S đặt trước gương phẳng AB Dùng phép vẽ để xác định vùng đặt mắt để nhìn thấy ảnh S tạo gương * Cách giải : S Từ S vẽ chùm tia tới lớn đến gương SM, SN vẽ chùm tia phản xạ tương P2 P1 ứng MP1 NP2 Miền không gian giới hạn tia phản xạ MP1 NP2 trước mặt gương M miền đặt mắt để nhìn thấy ảnh S’ S qua gương Từ tập ta mở rộng tập khó Bài : Cho gương phẳng GG’ z vật sáng AB đặt trước gương (hình vẽ) Hãy xác định (bằng cách vẽ hình) phạm vi khơng gian mà ta nhìn thấy tồn ảnh vật qua gương N S’ x t B y A G’ G Hướng dẫn giải : B’ Muốn nhìn thấy ảnh tồn vật AB A’ phải nhìn thấy ảnh điểm A B qua gương Vì ta phải xác định vùng nhìn thấy ảnh A’ A qua gương vùng nhìn thấy ảnh B’ B qua gương Giao vùng nhìn thấy đồng thời ảnh A B qua gương nghĩa nhìn thấy tồn ảnh A’B’ AB qua gương Ta mở rộng tập dạng qua sau: Bài 3: Một người cao 1,7m đứng soi gương, gương treo sát vào tường thẳng đứng mặt gương có dạng hình chữ nhật Biết khoảng cách từ mắt người đến đỉnh đầu 10cm a Vẽ ảnh người qua gương phẳng ( coi người đứng trước gương đoạn thẳng AB) b Tìm khoảng cách lớn từ mặt đất đến cạnh gương để người soi gương nhìn thấy chân qua gương ? c Tìm khoảng cách nhỏ từ mặt đất đến cạnh gương để người soi gương nhìn thấy đỉnh đầu qua gương ? Hướng dẫn giải : a Hình vẽ : B B’ O M N A H A’ Gọi A,O,B điểm chân, mắt, đỉnh đầu người đứng trước gương phẳng -Dựng A’, B’ đối xứng với A B qua gương A’, B’ ảnh A, B qua gương Để mắt nhìn thấy chân (hoặc đỉnh đầu) tia phản xạ tia tới từ chân(hoặc đỉnh đầu) phải tới mắt b.Trong tam giác A’OA có NH đường trung bình ta có : NH = OA = 0,8 m c Tương tự ta có MN = A' B' = 0,85cm Khoảng cánh lớn : MH = MN +NH = 1,65 cm Bài 4: Một hồ nước yên 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 còn thấy ảnh ảnh bóng đèn? Bài 5: 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 không? 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 Bài : Hai người A B đứng trước gương phẳng (hình vẽ) Trong MH = NH = 50 cm, NK = 100 cm, AH = h = 100cm a, A B có nhìn thấy gương không? b, Một người dần đến gương theo phương vng góc với mặt gương họ nhìn thấy gương c, Nếu người dần đến gương theo phương vng góc với mặt N H K gương họ có nhìn thấy gương khơng? M h A B Bài Một gương phẳng dựng sàn nhà, lệch góc α =50 so với phương thẳng đứng Một người cao h=1,7m đứng cách mép gương khoảng l lớn để còn nhìn thấy phần ảnh qua gương, bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu 7.1.2.4 Dạng : Xác định vận tốc ảnh qua gương, vận tốc góc gương vật chuyển động gương gương chuyển động Bài : Một điểm sáng S cố định nằm đường thẳng SH vng góc với gương phẳng G (hình vẽ ) Xác định vận tốc v’ ảnh điểm S qua gương gương chuyển động theo phương HS với vận tốc v (gương luôn song song với nó) S1 Cách giải : S2 - Khi gương vị trí (1) ảnh S S1 (1) H nên ta có SH = S1H => SS1 = SH (1) (2) - Khi gương vị trí (2) ảnh S S2 H’ nên ta có SH’ =S2H’ = SS2 = SH’ (2) Trừ (1) cho (2) vế với vế ta có : S SS1 – SS2 = 2(SH – SH’) S1S2 = 2HH’ => v’ t = v.t => v’ = 2v Qua tập giáo viên khắc sâu cho học sinh : Muốn tìm vận tốc chuyển động ảnh qua gương gương chuyển động (hoặc vật chuyển động) ta cần tìm mối quan hệ quãng đường ảnh với quãng đường gương (hoặc vật) thời gian Bài : Mặt trời vừa nhô lên dãy núi Trên đường phẳng, mèo xe đạp với vận tốc vo Ở cách đường khoảng r cách mèo khoảng L, chuột tinh nghịch dùng gương phẳng để hắt tia sáng mặt trời vào thẳng mắt mèo Hỏi hai chuột phải quay gương với vận tốc góc để ln làm chói mắt mèo Chú ý : Vận tốc gócϖ = ∆ ; φ ∆t Mèo góc quay khoảng thời gian nhỏ ∆t Hướng dẫn giải : ∆φ Đường r Chuột Giả sử sau khoảng thời gian nhỏ ∆t gương phẳng quay góc ∆ϕ tia phản A B M xạ tia tới cố định quay góc ∆α = 2∆ϕ Trong thời gian mèo quảng đường MA = vo ∆t Ta biết cung tròn dài l chắn góc tâm tròn Vậy theo hình vẽ với góc ∆α nhỏ ta có : ∆α = AH l/R với R bán kính đường C v∆t cosα (1) L Thay Cos α = CB = r vào (1) ta : ∆α = CM L CM = H Theo định nghĩa vận tốc góc vr gian nhỏ ∆t Từ (*) => ϖ = v∆t r = 2∆ϕ (*) L  = ∆ϕ với ∆ϕ góc quay nhỏ khoảng thời ∆t 2L2 7.1.2.5 bDạng : Bài tập quỹ tích ảnh điểm sáng cho gương quay Bài : Một điểm sáng S đặt trước gương phẳng G hình vẽ Nếu quay gương quanh O phía S góc anpha ảnh S di chuyển đường có hình dạng nào? dài Biết SO = l Áp dụng số : α = 300, l = 10 cm Giải : Vì ảnh S’ S qua gương đối xứng với S qua gương nên gương vị trí OG1 G2 S ta có SH = S'H => OS = OS’ SOH = S 'OH hay SOS' = 2SOH (1) Nếu gương quay góc an pha phía S ảnh S’’ S qua gương đối xứng với S qua gương ta có : SH’ = S’’H’ => OS = OS’’ SOH ' = H 'OS ''hay SOS'' = 2SOH '(2) H’ S’’ O H G1 S’ Vì gương quay quanh O ta ln có : OS = OS’ = OS’’ = OS’’’ = (Trong S’, S’’, S’’’ ảnh S qua gương gương quay quanh O) Hay gương quay quanh O ảnh S qua gương chạy cung tròn tâm O bán kính OS = l Từ (1) (2) ta suy : SOS' − SOS'' = S 'OS'' = 2(SOH − SOH ') = 2α Vậy gương quay quanh O ảnh S qua gương chạy cung tròn tâm O bán kính OS = l góc tâm α = S 'OS'' độ dài cung tròn S’S’’ : S’S’’ = 2π l.2α 3600 Áp dụng số : α = 300 => α = 600 => S’S’’ = 2π l 600 360 = πl = 3,14 10 ≈ 10, 26 (cm) Qua toán giáo viên khắc sâu cho học sinh : Một điểm sáng S cố định đặt trước gương phẳng Khi cho gương quay quanh điểm cố định O ảnh S qua gương chạy đường tròn tâm O, bán kính OS Từ tập ta phát triển, vận dụng để giải tập khó sau : Bài : Trên hình vẽ sau : S điểm sáng cố định nằm trước gương phẳng G1 G2 G1 quay quanh I1, G2 quay quanh I2 (I1 I2 cố định) Biết SI1 I2 = α , SI2 I1 = β Gọi ảnh S qua G1 S1, qua G2 S2 Tính góc ϕ hợp mặt phản xạ gương cho S1S2 : a, Nhỏ b, Lớn Cách giải : S G2 Theo kết G1 x gương G1 quay quanh I1 x S2 S1 ta ln có I1S = I1S1 hay I1 I2 ảnh S1 ln cách I1 (vì S, I1 cố định nên I1S khơng đổi) Hay S1 chạy đường tròn tâm I1 bán kính I1S a, S1S2 nhỏ S1S2 = O hay S1 = S2 Khi mặt phẳng gương trùng nhau, góc hợp gươngϕ = 1800 b, S1S2 lớn S1 S2 nằm hai đầu đường nối tâm hai đường tròn I1 I2 hai điểm tới tia sáng gương (hình vẽ) hay SI1 tia tới G1 I1I2 tia phản xạ G1 tia tới G2 Gọi giao điểm đường kéo dài gương O α I2I1O =90 – I1 I2O = 900 – β Do góc hợp gương : ϕ = 1800 - I2 I1O - I1I2O = 1800 – (900 – α ) – (900 – β ) hay  = α+ β 7.1.2.6 Dạng : Bài tập cách vẽ ảnh xác định số ảnh qua hệ gương Bài : Một điểm sáng S đặt đường phân giác góc hợp gương phẳng α a, Vẽ ảnh xác định số ảnh S tạo gương α = 1200, α = 900, α = 600 b, Tìm số ảnh trường hợp α = 360 n với n số nguyên G Giải : a, Khi α = 1200 S - Vật S cho ảnh S1 qua G1 đối xứng với S qua G1 nên SOS1 = 600 + 600 = 1200 S G O => S1 nằm mặt phẳng G2 nên không cho ảnh tiếp - Tương tự S cho ảnh S2 qua G2 đối xứng S với S qua G2 nên SOS2 = 1200 Do S2 nằm mặt phẳng G1 nên không cho ảnh tiếp nữa.Vậy hệ cho ảnh Nhận xét : + Ta thấy S, S1, S2 nằm đường tròn chia thành phần * Khi α = 900 G1 S1 S - Vật S cho ảnh S1 qua G1 đối O G2 xứng với S qua G1 nên OS = OS1 => S1OS = 900 - S1 nằm trước G2 nên cho ảnh S3 đối xứng với S1 qua G2 nằm sau gương nên không cho ảnh tiếp - Vật S cho ảnh S2 qua G2, S2 nằm trước G1 nên cho ảnh S4 trùng với S3, nằm sau gương nên không cho ảnh tiếp Ta có : OS = OS1 = OS2 = OS3 hay ảnh S nằm đường tròn tâm O, bán kính OS chia đường tròn thành phần Vậy hệ cho ảnh Tương tự góc α = 600 ta vẽ ảnh S tạo thành đỉnh lục giác nội tiếp đường tròn tâm O, bán kính OS b, Từ câu a ta chứng minh tổng quát lên có gương hợp với 3600  góc = n (n = 2, 3, ) điểm sáng S cách gương số ảnh S qua hệ gương : (n – 1) Thí dụ : α = 1200 có nghĩa n = hệ cho ảnh  = 900 có nghĩa n = hệ cho ảnh  = 720 có nghĩa n = hệ cho ảnh  = 600 có nghĩa n = hệ co ảnh 7.1.2.7 Bài tập tương tự : Bài : Một người đứng trước gương phẳng Hỏi người có thấy ảnh gương chuyển động với vận tốc : a, Gương lùi xa theo phương vng góc với mặt gương với vận tốc v = 0,5 m/s b, Người tiến lại gần gương với vận tốc v = 0,5 m/s Bài : Một người ngồi tàu hoả quay mặt phía trước nhìn vào gương phẳng treo thẳng đứng có mặt phản xạ vng góc với phương chuyển động tàu Gương cách người khoảng L = 2m a, Người nhìn thấy gương ảnh cách a = 5m hành khách ngồi phía sau Hỏi hành khách cách người mét? b, Tàu chuyển động với vận tốc v = 45 km/h Hỏi người có cảm thấy ảnh hàng ven đường chạy với vận tốc bao nhiêu? * Dạng tập ta hình thức trắc nghiệm, để chọn phương án sai học sinh phải vẽ hình tính tốn vận tốc quãng đường ảnh biết vận tốc quãng đường mà gương vật chuyển động nêu Bài : Hai gương phẳng có hai mặt sáng quay vào nhau, tạo với góc α = 1200 (hình vẽ) Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung hai gương khoảng OS = cm a) Hãy xác định số ảnh tạo hệ gương b) Tính khoảng cách hai ảnh gần M Bài 4: 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 S O N A B S C M D a) Xác định số ảnh S mà người quan sát thấy b) Vẽ đường tia sáng từ S đến mắt M sau khi: - Phản xạ gương lần - Phản xạ gương AB hai lần, gương CD lần 7.2 Về khả áp dụng sáng kiến: - Sáng kiến kinh nghiệm áp dụng trường THCS thành phố Vĩnh Yên có tác dụng tốt công tác dạy học thầy trò - Trong năm học 2018 – 2019 : Sáng kiến kinh nghiệm dùng làm tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi trường THCS đội tuyển Phòng GD & ĐT Vĩnh Yên Khi áp dụng sáng kiến này, đội tuyển học sinh giỏi mơn vật lí thành phố Vĩnh Yên đạt kết cao kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh - Ngoài sáng kiến kinh nghiệm dùng làm tài liệu tham khảo để bồi dưỡng học sinh giỏi mơn vật lí cấp ngồi tỉnh Những thơng tin cần bảo mật (nếu có): Khơng Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: - Học sinh có khiếu mơn vật lí - Giáo viên: Các giáo viên dạy đội tuyển mơn vật lí 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử (nếu có) theo nội dung sau: 10.1 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả: - Khi áp dụng sáng kiến kinh giảng dạy, giáo viên cung cấp cho học sinh nhiều kiến thưc xác, dễ hiểu Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo em đội tuyển Các em đội tuyển hào hứng việc tìm tòi, giải tập - So với lúc chưa áp dụng sáng kiến tập giáo viên học sinh đội tuyển thường lúng túng, khó khăn - Trong sáng kiến cung cấp nhiều dạng tập hay, phù hợp với đối tượng học sinh giỏi mơn vật lí cấp - Trong năm học trước , áp dụng sáng kiến dạy bồi dưỡng học sinh giỏi mơn vật lí thành phố Vĩnh Yên đạt kết cao 10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân: - Khi áp dụng sáng kiến giảng dạy em học sinh tiếp thu cách hào hứng, sở để học dạng tập khác 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có): Số TT Tên tổ chức/cá nhân Địa Phạm vi/Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Bùi Văn Học THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Đào Thị Kiều Vân THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Đỗ Mạnh Đại THCS Vĩnh Yên Tạ Thị Giang THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Định Trung, ngày thán 05 năm 2019 Thủ trưởng đơn vị Định Trung, ngày tháng 05 năm 2019 Tác giả sáng kiến Kim Thị Minh Vĩ ... Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Đào Thị Kiều Vân THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Đỗ Mạnh Đại THCS Vĩnh Yên Tạ Thị Giang THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng. .. Đại THCS Vĩnh Yên Tạ Thị Giang THCS Vĩnh Yên Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Phương pháp giải số dạng tập gương phẳng Định Trung, ngày thán 05 năm 2019 Thủ trưởng đơn vị Định Trung,... Nếu người dần đến gương theo phương vng góc với mặt N H K gương họ có nhìn thấy gương khơng? M h A B Bài Một gương phẳng dựng sàn nhà, lệch góc α =50 so với phương thẳng đứng Một người cao h=1,7m