Những vật ở phía sau lưng có thể là những vật tự phát sáng và cũng có thể là những vật nhận được ánh sáng từ các nguồn khác, nhưng ánh sáng này truyền trong không khí theo đường thẳng nê[r]
(1)Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp CHƯƠNG TRÌNH TỰ CHỌN THEO CHỦ ĐỀ NÂNG CAO MÔN VẬT LÍ LỚP Tiết 1-2 3–4 5–6 7–8 – 10 11 – 12 13 – 14 15 – 16 17 18–19 -20 Chủ đề HỌC KÌ I Chương I: Quang học Chủ đề 1: Nhận biết ánh sáng - Sự truyền ánh sáng - Ứng dụng định luật truyền thẳng ánh sáng Chủ đề 2: Định luật phản xạ ánh sáng - Ảnh vật tạo gương phẳng Chủ đề 3: Gương cầu lồi – Gương cầu lõm Chương II: Âm học Chủ đề 4: Nguồn âm - Độ cao - Độ to âm Chủ đề 5: Môi trường truyền âm - Phản xạ âm - Chống ô nhiễm tiếng ồn HỌC KÌ II Chương III: Điện học Chủ đề 6: Sự nhiễm điện cọ xát – Hai loại điện tích Chủ đề 7: Dòng điện - Nguồn điện - Chất dẫn điện - Chất cách điện Chủ đề 8: Sơ đồ mạch điện - Chiều dòng điện Chủ đề 9: Các tác dụng dòng điện Chủ đề 10: Cường độ dòng điện - Hiệu điện - An toàn sử dụng điện Lop7.net Số tiết 2 2 2 2 (2) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp CHƯƠNG I: QUANG HỌC CHỦ ĐỀ NHẬN BIẾT ÁNH SÁNG – SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG I Một số kiến thức Nhận biết ánh sáng – Nguồn sáng – Vật sáng - Ta nhận biết ánh sáng có ánh sáng truyền vào mắt ta - Ta nhìn thấy vật có ánh sáng truyền từ vật đó vào mắt ta - Nguồn sáng là vật tự nó phát ánh sáng Vật sáng gồm nguồn sáng và vật hắt lại ánh sáng chiếu vào nó Sự truyền ánh sáng - Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong môi trường suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng - Đường truyền tia sáng biểu diễn đường thẳng có hướng gọi là tia sáng (Hình vẽ 1.1) - Chùm sáng: Gồm nhiều tia sáng hợp thành Hình 1.1 Ba loại chùm sáng: + Chùm sáng song song ( Hình vẽ 1.2a) + Chùm sáng hội tụ ( Hình vẽ 1.2b) + Chùm sáng phân kì ( Hình vẽ 1.2c) Hình 1.2a Hình 1.2b Hình 1.2c Ứng dụng định luật truyền thẳng ánh sáng a) Bóng tối nằm phía sau vật cản không nhận ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới b) Bóng nửa tối nằm phía sau vật cản,nhận ánh sáng từ phần nguồn sáng truyền tới c) Nhật thực toàn phần (hay phần) quan sát chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) mặt trăng trên mặt đất d) Nguyệt thực xảy mặt trăng bị trái đất che khuất không mặt trời chiếu sáng II Bài tập Ví dụ Bài tập 1: Trong trường hợp sau đây, trường hợp nào mắt ta nhận biết có ánh sáng? a) Ban ngày, mở mắt không thấy mặt trời b) Ban đêm, phòng kín, mở mắt và không bật đèn c) Ban đêm, phòng có nến cháy, mắt mở d) Ban ngày, trời nắng không mở mắt Lop7.net (3) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Hướng dẫn a)Các trường hợp mắt nhận biết ánh sáng: + Ban ngày, mở mắt không thấy mặt trời.Chú ý không nhìn thấy mặt trời không có nghĩa là không có ánh sáng + Ban đêm, phòng có nến cháy, mắt mở b)Các trường hợp mắt không nhận biết ánh sáng + Ban đêm, phòng kín, mở mắt và không bật đèn + Ban ngày, trời nắng không mở mắt Bài tập 2: Trong vật sau đây, vật nào xem là nguồn sáng và vật nào là vật chiếu sáng: Mặt trời, mặt trăng, bóng đèn điện sáng, bóng đèn điện tắt, lửa, sách, bông hoa, đom đóm Hướng dẫn a)Những vật xem là nguồn sáng : Mặt trời, bóng đèn điện sáng, lửa, đom đóm b)Những vật chiếu sáng: Mặt trăng, bóng đèn điện tắt, sách, bông hoa Bài tập 3: Từ nhiều kỉ trước, có người quan niệm rằng: Sở dĩ mắt nhìn thấy vật vì mắt có thể phát loại tia đặc biệt là “tia nhìn”, tia này đến đâu, gặp vật nào thì ta có thể nhìn thấy vật đó Tất nhiên ngày nay, người ta đã xác nhận quan niệm là sai lầm Em hãy lấy ví dụ minh hoạ để khẳng định sai lầm đó Hướng dẫn Sở dĩ ta nhìn thấy vật là ánh sáng từ vật đó chiếu vào mắt Theo quan niệm “tia nhìn” thì lẽ đêm tối, không có ánh sáng ta có thể nhìn thấy các vật,vì lúc đó tồn tia nhìn Tuy nhiên thực tế không cho thấy điều đó Khi bật điện ta có thể nhìn thấy vật, khái niệm “tia nhìn” là khái niệm sai lầm Bài tập 4: Khi mua thước thẳng gỗ, người ta thường đưa thước lên ngang tầm mắt để ngắm Làm có tác dụng gì? Nguyên tắc cách làm này đã dựa trên kiến thức vật lí nào mà em đã học? Hướng dẫn Việc nâng thước lên để ngắm mục đích là để kiểm tra xem thước có thẳng hay không Nguyên tắc cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng ánh sáng Bài tập 5: Vì ta không thể nhìn các vật phía sau lưng ta không quay mặt lại? Hãy giải thích Hướng dẫn Ta có thể nhìn thấy vật có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta Những vật phía sau lưng có thể là vật tự phát sáng và có thể là vật nhận ánh sáng từ các nguồn khác, ánh sáng này truyền không khí theo đường thẳng nên không thể truyền tới mắt ta đó ta không thể nhìn thấy quay mặt lại, ánh sáng có thể truyền trực tiếp tới mắt ta làm cho mắt nhìn vật Bài tập 6: Lop7.net (4) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Ban đêm, phòng có đèn Giơ bàn tay chắn đèn và tường, quan sát thấy trên tường xuất vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ Hãy giải thích tượng đó? Hướng dẫn Bàn tay chắn đèn và tường đóng vai trò là vật chắn sáng, trên tường (đóng vai trò là màn) xuất bóng tối và bóng nửa tối Hình dạng bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là các tia sáng truyền theo đường thẳng Bài tập 7: Khi có tượng nhật thực và tượng nguyệt thực, vị trí tương đối trái đất, mặt trời và mặt trăng nào? Hướng dẫn Khi có tượng nhật thực và tượng nguyệt thực: Trái đất, mặt trời và mặt trăng nằm trên cùng đường thẳng Trong tượng nhật thực: Mặt trăng nằm khoảng trái đất và mặt trời Trong tượng nguyệt thực: trái đất nằm khoảng mặt trăng và mặt trời Bài tập 8: Tại các lớp học, người ta lắp nhiều bóng đèn các vị trí khác mà không dùng bóng đèn lớn (độ sáng bóng đèn lớn có thể độ sáng nhiều bóng đèn nhỏ hợp lại)? Hãy giải thích Hướng dẫn Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng các lớp học phải thoả mãn các yêu cầu: Phải đủ độ sáng cần thiết, học sinh ngồi không bị chói nhìn lên bảng đen, tránh các bóng tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay học sinh viết có thể tạo Trong ba yêu cầu trên, dùng bóng đèn lớn có thể thoả mãn yêu cầu thứ mà không thoả mãn hai yêu cầu còn lại, phải dùng nhiều bóng đèn lắp vị trí thích hợp để thoả mãn ba yêu cầu trên Bài tập áp dụng a)Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Trong trường hợp sau đây, trường hợp nào mắt ta nhận biết có ánh sáng? A Ban ngày, có mặt trời, nhắm mắt B Ban ngày, trời nắng, mở mắt C Ban đêm, phòng có nến cháy, nhắm mắt D Ban đêm, phòng kín, mở mắt và không bật đèn Bài tập 2: Vận tốc ánh sáng chân không chọn giá trị nào sau đây: A 250 000km/s B 300 000km/s C 350 000km/s D 375 000km/s Bài tập 3: Chiếu chùm sáng hẹp vuông góc vào mặt bìa cứng Hiện tượng nào sau đây xảy ra? A Ánh sáng truyền xuyên qua bìa B Ánh sáng không truyền qua bìa Lop7.net (5) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp C Ánh sáng vòng qua bìa theo đường gấp khúc D Ánh sáng vòng qua bìa theo đường cong Bài tập 4: Giả sử nơi nào đó trên trái đất có tượng nhật thực toàn phần Kết luận nào sau đây là sai? A Thời điểm xảy tượng là ban ngày B Người đứng nơi đó không nhìn thấy mặt trời C Nơi đó nằm vùng bóng nửa tối mặt trăng D Nơi đó nằm vùng bóng tối mặt trăng Bài tập 5: Giả sử nơi nào đó trên trái đất có tượng nguyệt thực Kết luận nào sau đây là đúng.? A Thời điểm xảy là ban đêm B Người đứng nơi đó không nhìn thấy mặt trăng C Nơi đó nằm vùng bóng tối trái đất D Các kết luận A, B,C đúng b)Bài tập tự luận Bài tập 1: Khi ánh sáng chiếu vào các vật, hầu hết ta thấy các vật đó sáng lên, với số vật ta không nhìn thấy chúng sáng lên mà lại có màu đen Hãy giải thích vì vậy? Bài tập 2: Ban đêm, nhìn lên bầu trời ta thấy nhiều vì lấp lánh Có phải tất chúng là nguồn sáng (vật tự phát ánh sáng) không? Tại sao? Bài tập 3: Mắt có thể nhìn rõ vật đặt phía sau kính mỏng, kính càng dày thì càng khó nhìn Khi kính dày đến mức nào đó thì mắt không thể nhìn vật đặt phía sau Hãy giải thích vì vậy? chú ý kính là vật suốt Bài tập 4: Trên mái nhà lợp tôn, có lỗ thủng nhỏ thì vào buổi trưa, ta thấy rõ chùm tia sáng hẹp xuyên qua lỗ tôn chiếu xuống nhà Nhờ đâu ta có thể thấy rõ vậy? Bài tập 5: Trong đêm tối, ta bật que diêm cháy sáng thì ta có thể nhìn thấy các vật gần đó Vậy có phải ánh sáng đã truyền cách tức thời không? Hãy tìm hiểu và giải thích? Bài tập 6: Khi ngồi trước bếp lửa, qua phần không khí bên trên lửa ta nhìn thấy vật phía sau, chúng có vẻ “lung linh” không rõ nét Giải thích vì lại vậy? Bài tập 7: Vào mùa hè, ôtô trên mặt đường nhựa, nhìn phía xa trên mặt đường ta có cảm giác mặt đường có nước Em hãy giải thích tượng trên? Bài tập 8: Lop7.net (6) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Một học sinh cho rằng, xảy tượng nhật thực, thì tất người đứng trên trái đất có thể quan sát Theo em nói có đúng không, sao? CHỦ ĐỀ ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG I Một số kiến thức 1.Gương phẳng a)Gương phẳng là phần mặt phẳng, nhẵn bóng có thể soi ảnh các vật b)Hình ảnh cuả vật soi gương gọi là ảnh vật tạo gương 2.Sự phản xạ ánh sáng trên gương phẳng a)Khi tia sáng truyền tới gương bị hắt lại theo hướng xác định tượng đó gọi là tượng phản xạ ánh sáng b)Tia sáng truyền tới gương gọi là tia tới c)Tia sáng bị gương hắt lại gọi là tia phản xạ Định luật phản xạ ánh sáng a)Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương điểm tới b)Góc phản xạ góc tới (i’ = i) S N R I Hình 2.1 Ảnh vật qua gương phẳng a) Ảnh ảo tạo gương phẳng không hứng trên màn chắn và lớn vật b) Khoảng cách từ điểm vật đến gương phẳng khoảng cách từ ảnh điểm đó đến gương c) Các tia sáng từ điểm sáng S tới gương phẳng cho tia phản xạ có đường kéo dài qua ảnh ảo S’ II Bài tập 1.Ví dụ: Bài tập 1: Trên hình vẽ 2.2, SI là tia tới, IR là tia phản xạ Biết hai tia SI và IR vuông góc với Hãy cho biết góc tia tới và pháp tuyến điểm tới là bao nhiêu? Hướng dẫn Lop7.net N S R i i’ I Hình 2.2 (7) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Gọi i là góc tới, i’ là góc phản xạ Vì tia tới và tia phản xạ vuông góc với tức là i + i’ = 900 nên góc tới góc phản xạ và 450 Bài tập 2: Trên hình vẽ 2.3a,b là các tia tới và gương phẳng Hãy vẽ tiếp các tia phản xạ N a) I b) I Hình 2.3 Hướng dẫn Trong hình vẽ(2.4a), tia phản xạ bật ngược trở lại Trong hình (2.4b), vì góc N phản xạ góc tới nên tia phản M M’ xạ đối xứng với tia tới qua pháp tuyến điểm tới Cách vẽ sau: Chọn điểm M nằm trên tia tới, xác định a) I b) I điểm M’ đối xứng với M qua pháp Hình 2.4 tuyến IN vẽ tia IM’ chính là tia phản xạ Bài tập 3: Một tia sáng chiếu theo phương nằm ngang Một HS muốn “bẻ” tia sáng này chiếu thẳng đứng xuống Hãy tìm phương án đơn giản để thực việc đó Hướng dẫn Có thể thực cách dễ dàng nhờ gương phẳng Đặt gương phẳng hợp vớí phương nằm ngang góc 450 Khi đó tia sáng nằm ngang đóng vai trò là tia tới với góc tới 450, Tia này phản xạ trên gương phẳng cho tia phản xạ với góc phản xạ 450 ( Hình 2.5) đó tia tới và tia phản xạ vuông góc với nhau, tia phản xạ hướng thẳng đứng xuống Hình 2.5 Bài tập 4: Tia sáng SI đến gương phẳng điểm I cho tia phản xạ là tia IR hình 2.6 Gọi S’ là điểm đối xứng với S qua gương Em có nhận xét gì vị trí điểm S’ và tia phản xạ IR S N R I Hình 2.6 Hướng dẫn S’ Điểm S’ nằm trên đường kéo dài 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 tia phản xạ IR Lop7.net (8) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Bài tập 5: Một học sinh nhìn vào vũng nước trước mặt,thấy ảnh cột điện xa Hãy giải thích vì em học sinh lại thấy ảnh đó? Hướng dẫn Mặt nước phẳng lặng phản xạ ánh sáng chiếu tới nó nên vũng nước đóng vai trò 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 ảnh qua vũng nước đây thực chất là quá trình tạo ảnh qua gương phẳng Bài tập 6: Trên hình vẽ 2.7 là gương phẳng và hai điểm M,N Hãy tìm cách vẽ tia tới và tia phản xạ nó cho tia ló qua điểm M còn tia phản xạ qua điểm N N M Hướng dẫn Hình 2.7 Vì các tia sáng tới gương cho tia phản xạ có đường kéo dài qua ảnh nó nên ta có cách vẽ sau: N a) Lấy điểm M’ đối xứng với M qua gương phẳng M b) Nối M’ với Ncắt gương I, đó I là điểm tới I Tia MI chính là tia tới và tia IN là tia phản xạ cần vẽ M’ Bài tập áp dụng Hình 2.8 a) Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Trong các vật sau đây, vật nào xem là gương phẳng? A Mặt phẳng tờ giấy trắng B Mặt nước gợn sóng C Mặt phẳng kim loại nhẵn bóng D Mặt đất Bài tập 2: Phát biểu nào sau đây là đúng nói ảnh vật tạo gương phẳng? A Ảnh vật qua gương phẳng luôn lớn vật B Ảnh vật qua gương phẳng luôn có kích thước vật C Ảnh vật qua gươntg phẳng có thể nhỏ vật, tuỳ thuộc vào vị trí vật trước gương D Nếu đặt màn ảnh vị trí thích hợp, ta có thể hứng ảnh vật tạo gương phẳng Bài tập 3: Khi đứng trước gương soi, em giơ tay phải lên thì ảnh em gương lại giơ tay trái lên Tại lại nhơ vậy? Câu giải thích nào sau đây là phù hợp nhất? A Vì ảnh và vật đối xứng qua gương B Vì ảnh và vật có kích thước C Vì ảnh vật qua gương là ảnh ảo D Vì ảnh và vật không thể giống hình dạng và kích thước Bài tập 4: Lop7.net (9) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Chiếu chùm sáng song song vào gương phẳng Chùm sáng phản xạ là chùm nào sau đây? A Chùm sáng hội tụ B Chùm sáng phân kì C Chùmm sáng song song D Có thể là chùm hội tụ, phân kì hay song song tuỳ vào cách đặt gương phẳng b) Bài tập tự luận Bài tập 1: Một học sinh khẳng định rằng, đặc điểm chùm tia phản xạ qua gương phẳng phụ thuộc vào chùm tia tới: Nếu chùm tia chiếu tới gương phẳng là chùm tia hội tụ phân kì thì chùm tia phản xạ là chùm tia hội tụ phân kì Theo em điều khẳng định trên có đúng không? Nếu đúng hãy dùng hình vẽ để minh hoạ Bài tập 2: Trong số phòng học có đèn chiếu sáng Khi bật đèn học sinh ngồi thường bị chói nhìn vào số vị trí định trên bảng Vì lại vậy? hãy suy nghĩ phương án để có thể khắc phục tượng này Bài tập 3: Tại chiếu chùm sáng hẹp lên tờ giấy thì không thấy có chùm tia phản xạ và ta lại có thể quan sát thấy rõ vệt sáng trên mặt giấy Hãy giải thích vì lại vậy? Bài tập 4: Trong các tiệm cắt tóc người ta thường bố trí hai cái gương: Một cái treo trước mặt người cắt tóc và các treo cao phía sau lưng ghế ngồi Hai gương này có tác dụng gì? Hãy giải thích Bài tập 5: Một người muốn mua cái gương để có thể soi toàn thể mình Theo em cần mua cái gương cao khoảng bao nhiêu? Đặt nào? CHỦ ĐỀ GƯƠNG CẦU LỒI – GƯƠNG CẦU LÕM I Một số kiến thức Gương cầu lồi: - Gương có mặt phản xạ là mặt ngoài phần mặt cầu gọi là gương cầu lồi - Ảnh vật tạo gương cầu lồi là ảnh ảo, không hứng trên màn chắn, luôn nhỏ vật -Vùng nhìn thấy gương cầu lồi rộng vùng nhìn thấy gương phẳng có cùng kích thước Gương cầu lõm: - Gương có mặt phản xạ là mặt phần mặt cầu gọi là gương cầu lõm - Ảnh vật tạo gương cầu lõm là ảnh ảo, không hứng trên màn chắn, luôn lớn vật Lop7.net (10) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp - Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ hội tụ vào điểm và ngược lại, biến đổi chùm tia tới phân kì thích hợp thành chùm tia phản xạ song song * Mở rộng : + Đối với gương cầu nói chung, người ta đưa qui ước sau: a) Đường thẳng nối tâm C gương với đỉnh O gương gọi là trục chính b) Đường nối từ tâm C tới điểm tới gọi là pháp tuyến c) Điểm F (trung điểm đoạn OC) gọi là tiêu điểm gương + Dựa vào kết thực nghiệm người ta rút kết luận sau tia tới và tia phản xạ: a) Tia tới song song với trục chính cho tia phản xạ qua (hoặc có đường kéo dài qua) tiêu điểm F gương b) Tia tới qua (hoặc có đường kéo dài qua) tiêu điểm F cho tia phản xạ song song với trục chính c) Tia tới qua tâm C gương cho tia phản xạ bật ngược trở lại II Bài tập Ví dụ Bài tập 1: Một tia sáng đến gặp gương cầu bị phản xạ trở lại và tuân theo định luật phản xạ ánh sáng Trên hình 3.1 qui ước: O là tâm mặt cầu (gọi là tâm gương), SI1 và SI2 là các tia tới, Hãy trình bày cách vẽ và vẽ các tia phản xạ? I1 I2 S Hình 3.1 Hướng dẫn Cách vẽ : Từ tâm O kẻ đường thẳng OI1 và nối dài ta pháp tuyến I1N (tại điểm tới I1) Góc i1 hợp SI1 và pháp tuyến I1N gọi là góc tới Tia phản xạ I1R1 hợp với pháp tuyến I1N góc i’1 góc i Vì tia SI2 vuông góc với mặt gương nên tia phản xạ I2R2 bật ngược trở lại Tia phản xạ I1R1 và I2R2 biểu diễn trên R1 N I1 I2 S R2 Hình 3.2 Bài tập 2: Vận dụng kiến thức định luật phản xạ ánh sáng, tìm hiểu đặc điểm các tia phản xạ các tia sáng sau đây đến gặp gương cầu lồi và vẽ các tia phản xạ đó: - Tia tới (1) có đường kéo dài qua tâm C gương - Tia tới (2) đến đỉnh O gương 10 Lop7.net (11) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp - Tia tới (3) song song với trục chính gương Hướng dẫn (1) (2) C F (3) Hình 3.3 Gọi F là trung điểm đoạn OC - Tia tới (1) có đường kéo dài qua tâm C gương cho tia phản xạ bật ngược trở lại, đó tia phản xạ trùng với tia tới - Tia tới (2) đến đỉnh O gương cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính gương (tức góc phản xạ và góc tới nhau) - Tia tới (3) song song với trục chính gương cho tia phản xạ có đường kéo dài qua tiêu điểm F Trên hình 3.3 là đường các tia sáng Bài tập 3: Trên hình 3.4 là gương cầu lõm, C là tâm phần mặt cầu, SI là tia sáng tới gương Hãy dùng định luật phản xạ ánh sáng trình bày cách vẽ và vẽ tiếp tia phản xạ S I C Hình 3.4 Hướng dẫn Coi phần nhỏ gương cầu điểm tới I gương phẳng Đường nối tâm C và điểm tới I là pháp tuyến điểm tới, góc SI và IC là góc tới Vẽ tia phản xạ IR hợp với pháp tuyến IC góc đúng góc tới S I C R Hình 3.5 Bài tập 4: 11 Lop7.net (12) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Gương cầu lõm có tác dụng biến chùm tia tới song song thành chùm tia hội tụ (chùm tia phản xạ) Vậy nó có thể làm ngược lại: Biến chùm tia hội tụ thành chùm tia song song không? Hướng dẫn Gương cầu lõm có tác dụng biến chùm tia song song thành chùm tia hội tụ nó không thể biến chùm tia hội tụ thành chùm tia song song Để tạo chùm tia song song thì chùm tia tới phải là chùm tia phân kì thích hợp hình vẽ I1 C F I2 Hình 3.6 Bài tập áp dụng a)Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Phát biểu nào sau đây là đúng nói phản xạ ánh sáng gặp gương cầu lồi? A Một chùm tia sáng song song đến gặp gương cầu lồi bị phản xạ, chùm tia sáng phản xạ là chùm song song B Một tia sáng đến gặp gương cầu lồi bị phản xạ không tuân theo định luật phản xạ ánh sáng vì định luật phản xạ ánh sáng đúng cho trường hợp gương phẳng mà thôi C Một tia sáng đến gương cầu lồi theo phương vuông góc với mặt gương thì không bị phản xạ, vì lúc đó ta không nhìn thấy tia sáng phản xạ D Các phát biểu A, B và C sai Bài tập 2: Phát biểu nào sau đây là đúng nói tạo ảnh vật qua gương cầu lồi? A Ảnh luôn là ảo B Ảnh luôn là thật C Ảnh có thể là thật hay ảo, phụ thuộc vào vị trí đặt vật trước gương D Có thể thu ảnh này cách đặt màn ảnh vị trí thích hợp trước gương Bài tập 3: Phát biểu nào sau đây là đúng nói mối quan hệ tia sáng tới và tia phản xạ nó qua gương cầu lõm? A Tia tới và tia phản xạ luôn tuân theo định luật phản xạ ánh sáng B Tia tới và tia phản xạ luôn song song C Tia tới và tia phản xạ luôn vuông góc D Tia tới và tia phản xạ luôn hợp với góc nhọn Bài tập 4: Đặt nến gần gương cầu lõm và quan sát ảnh nó gương, nhận định nào sau đây là đúng? A Ảnh lớn vật 12 Lop7.net (13) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp B Ảnh cùng chiều với vật C Ảnh này không thể hứng trên màn D Các nhận định A, B, C đúng Bài Tập 5: Tại người ta không dùng gương cầu lõm làm gương chiếu hậu cho ôtô, xe máy? Câu giải thích nào sau đây là đúng? A Vì ảnh các vật xa gương thường không nhìn thấy trên gương và gương có phạm vi quan sát hẹp B Vì ảnh các vật qua gương lớn vật C Vì ảnh các vật qua gương không đối xứng với vật qua gương D Vì Gương cầu lõm không đẹp gương cầu lồi b) Bài tập tự luận Bài tập1: Ở chỗ đường gấp khúc có vật cản che khuất (như đoạn đường ngoằn nghèo trên đèo chẳng hạn) người ta thường đặt gương cầu lồi lớn Hỏi gương này có tác dụng gì cho người lái xe? Bài tập 2: Để xác định ảnh điểm sáng qua gương cầu lồi, từ điểm sáng đó ta vẽ hai tia tới gương cầu và xác định hai tia phản xạ tương ứng hai tia phản xạ có đường kéo dài cắt đâu thì giao điểm đó chính là ảnh điểm sáng qua gương cầu Theo cách làm trên, em hãy vẽ ảnh điểm sáng S trên hình 3.7 S C F Hình 3.7 Bài tập 3: Để vẽ ảnh điểm sáng qua gương cầu lõm, ta dùng nguyên tắc sau: Từ điểm sáng đó ta vẽ hai tia tới gương cầu lõm sau đó xác định hai tia phản xạ chúng Nếu hai tia phản xạ cắt thực thì giao điểm cắt đó là ảnh thật điểm sáng, hai tia phản xạ không cắt thực mà có đường kéo dài chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt đó là ảnh ảo điểm sáng Hãy vẽ ảnh điểm sáng S trên hình 3.8a và 3.8b S S C F C a) F b) Hình 3.8 Bài tập 4: 13 Lop7.net (14) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Để vẽ ảnh vật AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính gương cầu lõm, ta vẽ ảnh B’của điểm B sau đó dựng đường vuông góc xuống trục chính để xác định ảnh A’của điểm A.Khi đó A’B’ là ảnh A Sử dụng nguyên tắc trên hãy vẽ ảnh vật AB cho trên hình vẽ Có nhận xét gì kích thước ảnh và vật trường hợp này? B C A F Hình 3.9 CHƯƠNG II: ÂM HỌC CHỦ ĐỀ NGUỒN ÂM - ĐỘ CAO - ĐỘ TO CỦA ÂM I Một số kiến thức nguồn âm: a) Những vật phát âm gọi là nguồn âm b) Vật dao động phát âm Độ cao âm a) Số dao động dây gọi là tần số Đơn vị tần số là Hec (Hz) b)Âm phát càng cao (càng bổng) vật dao động càng nhanh tức là tần số dao động càng lớn c) Âm phát càng thấp (càng trầm) vật dao động càng chậm tức là tần số dao động càng nhỏ d) Thông thường tai người nghe âm có tần số khoảng từ 20Hz đến 20 000Hz Độ to âm a) Biên độ dao động càng lớn âm càng to b) Độ to âm đo đơn vị đêxiben (dB) c) Trong giới hạn định, độ to âm càng lớn thì ta nghe âm càng rõ, nhiên độ to âm vào khoảng 70dB và thời gian kéo dài thì âm ta nghe không còn êm ái, dễ chịu nữa.Người ta gọi độ to âm mức 70dB là giới hạn ô nhiễm tiếng ồn d) Khi độ to âm lên đến 130dB trở lên, âm làm cho tai nhức nhối, khó chịu và chí có thể làm điếc tai người ta gọi độ to âm mức 130dB là ngưỡng đau có thể làm điếc tai II Bài tập Ví dụ: Bài tập 1: 14 Lop7.net (15) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Khi đánh trống, người ta thường gõ dùi trống vào mặt trống cách dứt khoát cho thời gian dùi trống chạm vào mặt trống là ngắn Dựa vào kiến thức vật lí đã học, hãy giải thích sao? Hướng dẫn Thời gian dùi trống chạm vào mặt trống là ngắn, mặt trống có thể dao động và tạo âm Nếu đánh trống mà để dùi trống tiếp xúc lâu với mặt trống thì mặt trống không dao động được, đó ta nghe thấy tiếng “bụp” dùi trống chạm mặt trống không thể nghe âm vang tiếng trống Bài tập 2: Các nhà khoa học cho biết, phần lớn các loại côn trùng không có các quan đặc biệt để phát loại âm, bay, số loài côn trùng ruồi, muỗi, ong … tạo tiếng vo ve Hãy giải thích tai sao? Hướng dẫn Nguyên nhân chính là bay, các côn trùng đã vẫy đôi cánh nhỏ chúng nhanh (hàng trăm lần giây), đôi cánh nhỏ đó đóng vai trò là màng dao động và phát âm Bài tập 3: Một vật thực dao động, quan sát thấy 12giây, nó thực 96 dao động Hỏi tần số dao động vật là bao nhiêu? Hướng dẫn Ta biết tần số là số dao động mà vật thực giây Tần số dao động vật là : n = 96 8( Hz ) 12 Bài tập 4: Tìm hiểu và giải thích vì tai người có thể nghe âm to nhỏ khác nhau? Hướng dẫn Tai ta nghe âm vì âm phát từ các vật dao động xung quanh đã truyền qua không khí, đến tai ta làm màng nhĩ dao động Dao động này truyền và khuếch đại (tức là làm cho nó lớn lên) phận bên tai, tạo nên tín hiệu truyền lên não, giúp ta cảm nhận âm a)Khi màng nhĩ rung động yếu, ta nghe thấy âm nhỏ b)Khi màng nhĩ rung động mạnh, ta nghe thấy âm to Bài tập 5: Dân gian có câu: “thùng rỗng kêu to” Điều này có đúng mặt kiến thức vật lí không? Hãy cho biết ý kiến em Hướng dẫn Câu nói “thùng rỗng kêu to” thường dùng để châm biếm người làm việc thì chẳng gì, nói khoe khoang thành tích thì giỏi Tuy nhiên, câu nói trên mặt vật lí lại đúng: Khi gõ vào thùng rỗng bên trong, phần thùng bị gõ có khả dao động mạnh tạo âm lớn Bài tập áp dụng a Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Khi nghe đài, âm phát từ đâu? 15 Lop7.net (16) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp A Từ cái núm chỉnh âm B Từ phát viên đọc đài phát C Từ màng loa dao động D Từ vỏ kim loại đài Bài tập 2: Trong 20 giây, lá thép thực 000 dao động Hỏi tần số dao động lá thép có thể nhận giá trị nào các giá trị sau: A 20Hz ; B 000Hz ; C 250 Hz ; D: 10 000Hz Bài tập 3: Phát biểu nào sau đây là sai nói hạ âm, siêu âm và khả nghe tai người? A Tai người có thể nghe các âm có tần số từ 20Hz đến 20 000Hz B Những âm có tần số 20Hz gọi là hạ âm C Những âm có tần số trên 20 000Hz gọi là siêu âm D Tai người có thể nghe bất kì loại âm nào, không phụ thuộc vào tần số âm Bài tập 4: Trong các giá trị độ to âm tính đêxiben sau đây, giá trị nào ứng với ngưỡng đau A 80dB ; B 130dB ; C 100dB ; D 120dB Bài tâp 5: Âm phát từ cái trống ta gõ vào nó (sẽ to hay nhỏ), phụ thuộc vào yếu tố nào các yếu tố sau: A Kích thước mặt trống B Độ căng mặt trống C Biên độ dao động mặt trống D Kích thước dùi trống b) Bài tập tự luận Bài tập 1: Hãy giải thích phát âm ống sáo, còi thổi vào nó? Bài tập 2: Hãy giải thích vì chúng ta có thể phát âm miệng? Bài tập 3: Các trọng tài bóng đá thường dùng loại còi bên có viên bi nhỏ, thổi tiếng còi phát to Hãy giải thích vì có thể tạo âm thế? Bài tập 4: Trong 20 giây, lá thép thực 000 dao động Hỏi dao động lá thép có phát âm hay không? Tai người có thể cảm nhận âm lá thép đó phát không? Tại sao? Bài tập 5: Một học sinh cho gảy đàn ghi ta, dây đàn rung và phát âm Âm dây đàn phát trầm người ta làm cho dây đàn càng căng Theo em ý kiến có đúng không? Tại sao? Bài tập 6: 16 Lop7.net (17) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp Vì trên đàn ghi ta và số loại đàn khác, bấm vị trí khác ta có thể nghe âm trầm bổng khác nhau? CHỦ ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN ÂM - PHẢN XẠ ÂM CHỐNG Ô NHIỄM TIẾNG ỒN I Một số kiến thức Môi trường truyền âm - Chất rắn, lỏng, khí là môi trường có thể truyền âm - Chân không không thể truyền âm - Nói chungvận tốc truyền âm chất rắn lớn chất lỏng, chất lỏng lớn chất khí - Khi truyền các môi trường âm bị hấp thụ dần, nên càng xa nguồn phát âm thì âm càng nhỏ tắt hẳn - Vận tốc truyền âm các môi trường khác là khác Phản xạ âm - tiếng vang - Âm gặp mặt chắn bị phản xạ nhiều hay ít Tiếng vang là âm phản xạ nghe cách âm trực tiếp ít là 1/15 giây - Các vật mềm có bề mặt gồ ghề phản xạ âm kém (hấp thụ âm tốt) Các vật cứng có bề mặt nhẵn, phản xạ âm tốt (hấp thụ âm kém) Chống ô nhiễm tiếng ồn - Ô nhiễm tiếng ồn xảy tiếng ồn to, kéo dài, gây ảnh hưởng sấu đến sức khoẻ và hoạt động bình thường người - Để chống ô nhiễm tiếng ồn cần làm giảm độ to tiếng ồn phát ra, ngăn chặn đường truyền âm, làm cho âm truyền theo hướng khác - Những vật liệu dùng để làm giảm tiếng ồn truyền đến tai gọi là vật liệu cách âm II Bài tập Ví dụ Bài tập 1: Hãy tưởng tượng, các nhà du hành vũ trụ làm việc trên mặt trăng, đó họ nói chuyện với có bình thường nói chuyện trên mặt đất không ? Tại sao? Hướng dẫn: Ở trên mặt trăng không có khí quyển, nghĩa là không có môi trường truyền âm, đó các nhà du hành vũ trụ không thể nói chuyện với họ đứng trên bề mặt trái đất Bài tập2: Một người gõ mạnh búa xuống đường ray xe lửa điểm M làm âm truyền đến điểm N cách M 590m Hỏi thời gian truyền âm từ M đến N là bao lâu nếu: 17 Lop7.net (18) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp a) Âm truyền qua đường ray b) Âm truyền không khí Cho vận tốc truyền âm đường ray là 300m/s, vận tốc truyền âm không khí là 340m/s Hướng dẫn 1590 0,3 (giây) 5300 1590 4,68 (giây) b)Thời gian âm truyền không khí: t2 = 340 a)Thời gian âm truyền đường ray: t1 = Bài tập 3: Trong trường hợp nào ta nghe rõ hơn: Trong phòng họp kín hay ngoài trời? Hãy giải thích vì lại vậy? Coi độ to âm Hướng dẫn Với cùng độ to âm nhau, phòng họp kín ta nghe âm to Vì nói phòng kín, âm bị phản xạ trên các tường xung quanh tạo các âm vang, các âm vang này đến tai gần cùng lúc so với âm phát (vì phòng họp thường không quá rộng) làm cho ta có cảm giác âm phát lớn Khi nói ngoài trời, âm phát không có phản xạ, lại bị nhiều vật hấp thụ làm âm nghe nhỏ Bài tập 4: Một người đứng cách vách đá 10m và la to Hỏi người có thể nghe tiếng vang âm không? Tại sao? Cho vận tốc truyền âm không khí là 340m/s Hướng dẫn Để nghe rõ tiếng vang thì thời gian kể từ lúc âm phát đến lúc cảm nhận giây Theo đề bài, thời gian kể từ lúc âm người phát 15 10 đến gặp vách đá là (giây), thời gian âm phản xạ đến chỗ người đứng 340 34 là giây Vậy thời gian kể từ lúc âm phát đến cảm nhận âm phản xạ 34 1 1 (giây) < là giây nên người không thể nghe tiếng vang âm 34 34 17 15 âm phản xạ phải lớn Bài tập 5: Giả sử nhà em sát mặt đường, nơi thường xuyên có các loại xe ôtô,xe máy hoạt động Em hãy nêu số biện pháp làm giảm tiếng ồn cho nhà mình Hướng dẫn Có thể thực số biện pháp sau: - Cửa sổ và cửa có lắp kính và thường xuyên đóng - Trồng cây xanh trước nhà để tiếng ồn phản xạ theo nhiều hướng khác - Làm tường phủ dạ, che cửa sổ, cửa vào vải, nhung… 2.Bài tập áp dụng a) Bài tập trắc nghệm Bài tập 1: Khi tìm hiểu truyền âm thanh, người ta đã đưa các ý kiến sau: A Khi truyền âm không khí, không khí càng loãng thì truyền âm càng kém 18 Lop7.net (19) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp B Trong điều kiện nhau, chất rắn truyền âm tốt chất lỏng C Khi đứng phòng kính kín, thì khó có thể nghe âm từ bên ngoài, vì chất rắn (kính) truyền âm kém D Trong điều kiện nhau, chất khí truyền âm kém (so với chất lỏng và chất rắn Ý kiến nào trên đây là sai? Bài tập 2: Âm có thể truyền qua các chất rắn, lỏng khí lại không thể truyền qua chân không Câu giải thích nào sau đây là đúng? A Vì chân không không có khối lượng B Vì chân không là môi trường không có hạt vật chất nào, các vật phát âm dao động, không có hạt vật chất nào dao động theo nên âm không truyền C Vì chân không là môi trường chứa ít phân tử khí D.Vì không thể đặt nguồn âm môi trường chân không Bài tập 3: Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào ta có thể nghe rõ tiếng vang A Nói to hang động lớn B Nói to phòng học C Nói to đứng trên tàu ngoài khơi D Nói to phòng tắm đóng kín cửa Bài tập 4: Tại nơi trên mặt biển mà thời gian kể từ lúc tàu (trên mặt nước) phát siêu âm đến nhận siêu âm phản xạ là giây Độ sâu đáy biển nơi đó có thể nhận giá trị nào các giá trị sau: A 500m B 750m C 000m D Một giá trị khác Biết vận tốc truyền siêu âm nước biển là 500m/s Bài tập 5: Khi phải làm việc điều kiện có ô nhiễm tiếng ồn, để bảo vệ sức khoẻ cho công nhân, có thể thực biện pháp nào sau đây: A Gắn hệ thống giảm âm vào các ống xả (chi tiết gây tiếng ồn) B Tránh xa nơi có tiếng ồn C Thay động máy nổ loại động tốt D.Bịt tai thường xuyên Bài tập 6: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng A Siêu âm là âm gây ô nhiễm tiếng ồn nhiều vì siêu âm là âm có tần số lớn B Hạ âm là âm gây ô nhiễm tiếng ồn ít vì hạ âm là âm có tần số nhỏ C Cả siêu âm và hạ âm gây ô nhiễm tiếng ồn D Các phát biểu A,B,C sai b) Bài tập tự luận Bài tập 1: Hai học sinh đứng đợi tàu sân ga, học sinh thứ ghé tai xuống sát đường ray và nói tàu đến ga Học sinh thứ hai đứng gần đó lại chẳng nghe 19 Lop7.net (20) Chương trình tự chọn theo chủ đề nâng cao môn vật lí lớp thấy gì Giải thích có khác đó? Bài tập 2: Khi đứng trên bờ ao, hồ mà nói chuyện với thì nghe rõ là nói chuyện phòng kín Hãy giải thích vì lại ? Bài tập 3: Một người đứng cách vách đá 850m và la to Hỏi người đó có thể nghe rõ tiếng vang âm không? Tại sao? Bài tập 4: Hãy tìm hiểu cách xây tường các phòng thu (thường có đài phát và truyền hình) và giải thích vì người ta làm vậy? Bài tập 5: Để chống ô nhiễm tiếng ồn, nguyên tắc ta phải thực biện pháp gì? Trình bày cách làm cụ thể CHƯƠNG III: ĐIỆN HỌC CHỦ ĐỀ SỰ NHIỄM ĐIỆN DO CỌ SÁT – HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH I Một số kiến thức Sự nhiễm điện cọ sát - Có thể làm nhiễm điện nhiều vật cách cọ sát - Vật bị nhiễm điện (vật mang điện tích) có khả hút các vật khác phóng tia lửa điện sang các vật khác Hai loại điện tích - Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm Các vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút - Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và các êlêctrôn mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân tạo thành lớp vỏ nguyên tử - Tổng các điện tích âm các êlêctrôn có trị số tuyệt đối điện tích dương hạt nhân, đó bình thường nguyên tử trung hoà điện - Một vật nhiễm điện âm nhận thêm êlêctrôn, nhiễm điện dương bớt êlêctrôn II Bài tập Ví dụ Bài tập 1: Với phát biểu: “Vật nhiễm điện có khả hút các vật khác”, học sinh cho rằng, nam châm hút sắt thì nam châm là vật bị nhiễm điện Theo em hiểu có đúng không? Tại sao? Hướng dẫn hiểu là không đúng Nam châm hút sắt là đặc tính hoàn toàn khác với nhiễm điện, đặc tính đó chính là từ trường nam châm 20 Lop7.net (21)