Bài giảng Môn Vật lý lớp 7 - Tuần 5 - Nhận biết ánh sáng – sự truyền ánh sáng ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng

Tuần: 5,6 Ngày soạn: 1/09/11 Tiết : 1-2-3 -4 ND: Chủ đề 1: Chủ đề bám sát NHẬN BIẾT ÁNH SÁNG – SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG I. KIẾN THỨC: 1. Kiến thức: - Bằng thí nghiệm khẳng định được rằng ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt ta và ta nhìn thấy các vật khi có ánh sáng từ các vật đó truyền vào mắt ta. - Củng cố được: Định luật truyền thẳng của ánh sang thông qua các bài tập 2. Kĩ năng: - Rèn KN phân tích, giải thích các hiện tượng tự nhiên. 3. Thái độ: Rèn luyện cho học sinh lòng yêu thích khoa học, thực tế. II. CHUẨN BỊ: HS: kiến thức bài cũ, bài tập. GV: giáo án, sách than khảo, SBT III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định (1’) Bài cũ: không kiểm tra Bài mới: Hoạt động 1: I/ TÓM TẮT KIẾN THỨC Hoạt động của GV Hoạt động của HS Y/c HS nhắc lại các kiến thức liên quan đến bài học. ? Khi nào ta nhận biết được ánh sáng ? Khi nào ta nhìn thấy vật ? Phân biệt nguồn sáng và vật sáng GV nhận xét -> chốt lại các ý chính cần nhớ. ? PB định luật truyền thẳng ánh sáng ? Biểu diễn đường truyền của tia sáng như thế nào? ? Có mấy loại chùm sáng? Biểu diễn ntn? 1. Nhận biết ánh sáng - Nguồn sáng -Vật sáng - Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt ta. - Ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng truyền từ vật đó vào mắt ta. - Nguồn sáng là vật tự nó phát ra ánh sáng. Vật sáng gồm nguồn sáng và những vật hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. 2. Sự truyền ánh sáng - Định luật truyền thẳng của ánh sáng: Trong môi trường trong suốt và đồng tính, a.s truyền đi theo đường thẳng. - Đường truyền của tia sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng gọi là tia sáng. (Hình vẽ 1.1) - Chùm sáng: Gồm rất nhiều tia sáng hợp thành. ? Bóng tối là gì ? ? Bóng nửa tối là gì ? ? Nêu hiện tượng nhật thực? ? Nêu hiện tượng nguyệt thực? *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 3. Ứng dụng ĐL truyền thẳng của ánh sáng . a) Bóng tối nằm ở phía sau vật cản không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới. b) Bóng nửa tối nằm ở phía sau vật cản, nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng truyền tới. c) Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) của mặt trăng trên mặt đất. d) Nguyệt thực xảy ra khi mặt trăng bị trái đất che khuất không được mặt trời chiếu sáng. Hoạt động 2: II/ BÀI TẬP Bài tập 1: Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào mắt ta nhận biết được có ánh sáng? a) Ban ngày, mở mắt nhưng không thấy mặt trời. b) Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn. c) Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, mắt mở. d) Ban ngày, trời nắng không mở mắt. Bài tập 2: Trong những vật sau đây, những vật nào được xem là nguồn sáng và những vật nào là vật được chiếu sáng: Mặt trời, mặt trăng, bóng đèn điện đang sáng, bóng đèn điện đang tắt, ngọn lửa, quyển sách, bông hoa, con đom đóm. Bài tập 3: Từ nhiều thế kỉ trước, có người quan niệm rằng: Sở dĩ mắt nhìn thấy mọi vật vì mắt có thể phát ra một loại tia đặc biệt là “tia nhìn”, khi tia này đi đến đâu, gặp vật nào thì ta có thể nhìn thấy vật đó. Tất nhiên ngày nay, người ta đã xác nhận quan niệm như vậy là sai lầm. Em hãy lấy một ví dụ minh hoạ để khẳng định sự sai lầm đó. Bài tập 4: Khi mua thước thẳng bằng gỗ, người ta thường đưa thước lên ngang tầm mắt để ngắm. Làm như vậy có tác dụng gì? Nguyên tắc của cách làm này đã dựa trên kiến thức vật lí nào mà em đã học? Bài tập 5: Vì sao ta không thể nhìn được các vật ở phía sau lưng nếu ta không quay mặt lại? Hãy giải thích. Bài tập 6: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn. Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và bức tường, quan sát thấy trên bức tường xuất hiện một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ hơn. Hãy giải thích hiện tượng đó? Bài tập 7: Khi có hiện tượng nhật thực và hiện tượng nguyệt thực, vị trí tương đối của trái đất, mặt trời và mặt trăng như thế nào? Bài tập 8: Tại sao trong các lớp học, người ta lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí khác nhau mà không dùng một bóng đèn lớn (độ sáng của một bóng đèn lớn có thể bằng độ sáng của nhiều bóng đèn nhỏ hợp lại)? Hãy giải thích. 1. Hướng dẫn a) Các trường hợp mắt nhận biết được a. sáng: + Ban ngày, mở mắt nhưng không thấy mặt trời. lưu ý không nhìn thấy mặt trời không có nghĩa là không có ánh sáng. + Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, mắt mở. b) Các trường hợp mắt không nhận biết được a.s + Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn. + Ban ngày, trời nắng không mở mắt. 2. Hướng dẫn a) Những vật được xem là NS: Mặt trời, bóng đèn điện đang sáng, ngọn lửa, con đom đóm. b) Những vật được chiếu sáng: Mặt trăng, bóng đèn điện đang tắt, quyển sách, bông hoa. 3. Hướng dẫn Sở dĩ ta nhìn thấy một vật là do ánh sáng từ vật đó chiếu vào mắt. Theo quan niệm về “tia nhìn” thì lẽ ra trong đêm tối, không có ánh sáng ta vẫn có thể nhìn thấy các vật,vì lúc đó vẫn tồn tại tia nhìn. Tuy nhiên thực tế không cho thấy điều đó. Khi bật điện ta mới có thể nhìn thấy mọi vật, như vậy khái niệm về “tia nhìn” là một khái niệm sai lầm. Hướng dẫn Việc nâng thước lên để ngắm mục đích là để kiểm tra xem thước có thẳng hay không. Nguyên tắc của cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng của ánh sáng. 5. Hướng dẫn Ta chỉ có thể nhìn thấy một vật nếu có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta. 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 nên không thể truyền tới mắt ta được do đó ta không thể nhìn thấy. khi quay mặt lại, ánh sáng có thể truyền trực tiếp tới mắt ta làm cho mắt nhìn được vật. Hướng dẫn Bàn tay chắn giữa ngọn dền và bức tường đóng vai trò là vật chắn sáng, trên tường (đóng vai trò là màn) sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Hình dạng của bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng. Hướng dẫn - Khi có hiện tượng nhật thực và hiện tượng nguyệt thực: Trái đất, mặt trời và mặt trăng nằm trên cùng một đường thẳng. - Trong hiện tượng nhật thực: Mặt trăng nằm trong khoảng giữa trái đất và mặt trời. - Trong hiện tượng nguyệt thực: trái đất nằm trong khoảng giữa mặt trăng và mặt trời. 8. Hướng dẫn - Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp học phải thoả mãn các yêu cầu: Phải đủ độ sáng cần thiết, học sinh ngồi ở dưới không bị chói khi nhìn lên bảng đen, tránh các bóng tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay HS khi viết có thể tạo ra. Trong ba yêu cầu trên, nếu dùng một bóng đèn lớn chỉ có thể thoả mãn yêu cầu thứ nhất mà không thoả mãn được hai yêu cầu còn lại, do vậy phải dùng nhiều bóng đèn lắp ở những vị trí thích hợp để thoả mãn được cả ba yêu cầu trên. Hoạt động 3: III/ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Bài tập 1: Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào mắt ta nhận biết được có ánh sáng? A. Ban ngày, có mặt trời, nhắm mắt. B. Ban ngày, trời nắng, mở mắt. C. Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, nhắm mắt. D. Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn. Bài tập 2: Chiếu một chùm sáng hẹp vuông góc vào mặt một tấm bìa cứng. Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra? A. Ánh sáng truyền xuyên qua tấm bìa. B. Ánh sáng không truyền qua được tấm bìa. C. Ánh sáng đi vòng qua tấm bìa theo đường gấp khúc. D. Ánh sáng đi vòng qua tấm bìa theo đường cong. Bài tập 3: Giả sử tại một nơi nào đó trên trái đất có hiện tượng nhật thực toàn phần. Kết luận nào sau đây là sai? A. Thời điểm xảy ra hiện tượng là ban ngày. B. Người đứng tại nơi đó không nhìn thấy mặt trời. C. Nơi đó nằm trong vùng bóng nửa tối của mặt trăng. D. Nơi đó nằm trong vùng bóng tối của mặt trăng. Bài tập 4: Giả sử tại một nơi nào đó trên trái đất có hiện tượng nguyệt thực. Kết luận nào sau đây là sai? A. Thời điểm xảy ra là ban ngày. B. Người đứng tại nơi đó không nhìn thấy mặt trăng. C. Nơi đó nằm trong vùng bóng tối của trái đất. D. Các kết luận B,C đều đúng. B B C A BÀI TẬP TỰ LUẬN LÀM THÊM Bài tập 1: Khi ánh sáng chiếu vào các vật, hầu hết ta thấy các vật đó sáng lên, nhưng với một số vật ta không nhìn thấy chúng sáng lên mà lại có màu đen. Hãy giải thích vì sao vậy? Bài tập 2: Ban đêm, nhìn lên bầu trời ta thấy nhiều vì sao lấp lánh. Có phải tất cả chúng đều là nguồn sáng (vật tự phát ra ánh sáng) không? Tại sao? Bài tập 3: Mắt có thể nhìn rõ những vật đặt phía sau tấm kính mỏng, nhưng nếu tấm kính càng dày thì càng khó nhìn. Khi tấm kính dày đến một mức nào đó thì mắt không thể nhìn được những vật đặt phía sau. Hãy giải thích vì sao như vậy? chú ý rằng tấm kính vẫn là vật trong suốt. Bài tập 4: Trên mái nhà lợp bằng tôn, nếu có một lỗ thủng nhỏ thì vào buổi trưa, ta thấy rất rõ những chùm tia sáng hẹp xuyên qua lỗ tôn chiếu xuống nền nhà. Nhờ đâu ta có thể thấy rõ như vậy? Bài tập 5: Trong đêm tối, nếu ta bật một que diêm cháy sáng thì lập tức ta có thể nhìn thấy các vật gần đó. Vậy có phải ánh sáng đã truyền đi một cách tức thời không? Hãy tìm hiểu và giải thích? Bài tập 6: Khi ngồi trước bếp lửa, qua phần không khí bên trên ngọn lửa ta nhìn thấy những vật ở phía sau, chúng có vẻ “lung linh” không được rõ nét. Giải thích vì sao lại như vậy? Bài tập 7: Vào mùa hè, khi đi ôtô trên mặt đường nhựa, nhìn phía xa trên mặt đường ta có cảm giác như mặt đường có nước. Em hãy giải thích hiện tượng trên? Bài tập 8: Một học sinh cho rằng, khi xảy ra hiện tượng nhật thực, thì tất cả mọi người đứng trên trái đất đều có thể quan sát được. Theo em nói như thế có đúng không, tại sao? Củng cố: phần lý thuyết Dặn dò: Trả lời các câu hỏi TL: 6,7,8 Xem bài gương phẳng. RÚT KINH NGHIỆM Tuần: 7,8 Ngày soạn: 1/09/11 Tiết : 5-6-8-9 ND: CHỦ ĐỀ 2 ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG I. KIẾN THỨC: 1. Kiến thức: + Vẽ được tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ, pháp tuyến + Biết vận dụng định luật phản xạ ánh sáng. Vẽ ảnh + Nêu được VD+ Biết ứng dụng định luật để hướng ánh sáng truyền theo mong muốn . + vận dụng được tính chất của ảnh tạo bởi gương phẳng, vẽ được ảnh của một vật đặt trước gương phẳng. 2. Kĩ năng: - Rèn KN phân tích, giải thích các hiện tượng tự nhiên. 3. Thái độ: Rèn luyện cho học sinh lòng yêu thích khoa học, thực tế. II. CHUẨN BỊ: HS: kiến thức bài cũ, bài tập. GV: giáo án, sách than khảo, SBT III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định (1’) Bài cũ: không kiểm tra Bài mới: Hoạt động 1: I/ TÓM TẮT KIẾN THỨC Hoạt động của GV Hoạt động của HS Y/c HS nhắc lại các kiến thức liên quan đến bài học. ? ? ? ? ? ? 1. Gương phẳng - Gương phẳng là một phần của mặt phẳng, nhẵn bóng có thể soi ảnh của các vật. - Hình ảnh cuả một vật soi được trong gương gọi là ảnh của vật tạo bởi gương. 2. Sự phản xạ ánh sáng trên gương phẳng - Khi tia sáng truyền tới gương bị hắt lại theo một hướng xác định. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng. - Tia sáng truyền tới gương gọi là tia tới. - Tia sáng bị gương hắt lại gọi là tia phản xạ. 3. Định luật phản xạ ánh sáng. - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương tại điểm tới. - Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i) S N R I Hình 2.1 4. Ảnh của một vật qua gương phẳng. - Ảnh ảo tạo bởi gương phẳng không hứng được trên màn chắn và lớn bằng vật . - Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương phẳng bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương. - Các tia sáng từ điểm sáng S tới gương phẳng cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua ảnh ảo S’. II. Bài tập N 1. Ví dụ Bài tập 1: S R Trên hình vẽ 2.2, SI là tia tới, IR là tia phản xạ. i i’ I Biết rằng hai tia SI và IR vuông góc với nhau. Hãy cho biết góc giữa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới là bao nhiêu? Hình 2.2 Hướng dẫn Gọi i là góc tới, i’ là góc phản xạ. Vì tia tới và tia phản xạ vuông góc với nhau tức là i + i’ = 900 nên góc tới bằng góc phản xạ và bằng 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 bằng góc tới nên tia phản M M’ xạ đối xứng với tia tới qua pháp tuyến ở điểm tới . Cách vẽ như sau: Chọn một 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 rồi 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 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 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 cũng bằng 450 ( 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 Bài tập 4: 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 S về vị trí của điểm S’ và tia phản xạ IR. N R I S’ Hướng dẫn 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. Bài tập 5: 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. M N M N Hình 2.7 M’ Hình 2.8 I Bài tập 6: Trên hình vẽ 2.7 là một gương phẳng và hai điểm M,N. 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: a) Lấy điểm M’ đối xứng với M qua gương phẳng. b) Nối M’ với N cắt gương tại I, khi đó I là điểm tới . Tia MI chính là tia tới và tia IN là tia phản xạ cần vẽ. 2. Bài tập áp dụng. a) Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Trong các vật sau đây, vật nào được xem là một gương phẳng? A. Mặt phẳng của tờ giấy trắng. B. Mặt nước gợn sóng. C. Mặt phẳng của một tấm kim loại nhẵn bóng. D. Mặt đất. Bài tập 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng? A. Ảnh của một vật qua gương phẳng luôn lớn hơn vật. B. Ảnh của một vật qua gương phẳng luôn có kích thước bằng vật. C. Ảnh của một vật qua gương phẳng có thể nhỏ hơn vật, tuỳ thuộc vào vị trí của vật trước gương. D. Nếu đặt màn ảnh ở một vị trí thích hợp, ta có thể hứng được ảnh của vật tạo bởi gương phẳng. Bài tập 3: Khi đứng trước gương soi, nếu em giơ tay phải lên thì ảnh của em trong gương lại giơ tay trái lên. Tại sao lại như vậy? Câu giải thích nào sau đây là phù hợp nhất? A. Vì ảnh và vật đối xứng nhau qua gương. B. Vì ảnh và vật có kích thước bằng nhau. C. Vì ảnh của vật qua gương là ảnh ảo. D. Vì ảnh và vật không thể giống nhau về hình dạng và kích thước. Bài tập 4: Chiếu một chùm sáng song song vào một gương phẳng. Chùm sáng phản xạ sẽ là chùm nào sau đây? A. Chùm sáng hội tụ. B. Chùm sáng phân kì. C. Chùm 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 của 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 hoặc phân kì thì chùm tia phản xạ cũng là chùm tia hội tụ hoặc phân kì. Theo em điều khẳng định trên có đúng không? Nếu đúng hãy dùng hình vẽ để minh hoạ. Bài tập 2: Trong một số phòng học có đèn chiếu sáng. Khi bật đèn học sinh ngồi dưới thường bị chói khi nhìn vào một số vị trí nhất định trên bảng. Vì sao lại như vậy? hãy suy nghĩ một phương án để có thể khắc phục hiện tượng này. Bài tập 3: Tại sao khi chiếu một chùm sáng hẹp lên một tờ giấy thì hầu như không thấy có chùm tia phản xạ và ta lại có thể quan sát thấy rất rõ vệt sáng trên mặt giấy. Hãy giải thích vì sao lại như 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 một các treo hơi cao ở phía sau lưng ghế ngồi. Hai gương này có tác dụng gì? Hãy giải thích. Bài tập 5: Một người muốn mua một cái gương để có thể soi được toàn bộ cơ thể mình. Theo em chỉ cần mua một cái gương cao khoảng bao nhiêu? Đặt như thế nào? CHỦ ĐỀ 3 GƯƠNG CẦU LỒI – GƯƠNG CẦU LÕM I. Một số kiến thức cơ bản. 1. Gương cầu lồi: - Gương có mặt phản xạ là mặt ngoài của một phần mặt cầu gọi là gương cầu lồi - Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lồi là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn, luôn nhỏ hơn vật. -Vùng nhìn thấy của gương cầu lồi rộng hơn vùng nhìn thấy của gương phẳng có cùng kích thước. 2. Gương cầu lõm: - Gương có mặt phản xạ là mặt trong của một phần mặt cầu gọi là gương cầu lõm. - Ảnh của vật tạo bởi gương cầu lõm là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn, luôn lớn hơn vật. - Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới song song thành một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm và ngược lại, biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song. * Mở rộng : + Đối với gương cầu nói chung, người ta đưa ra những qui ước sau: - Đường thẳng nối tâm C của gương với đỉnh O của gương gọi là trục chính. - Đường nối từ tâm C tới điểm tới gọi là pháp tuyến. - Điểm F (trung điểm của đoạn OC) gọi là tiêu điểm của gương. + Dựa vào kết quả thực nghiệm người ta rút ra được những kết luận sau về tia tới và tia phản xạ: - Tia tới song song với trục chính cho tia phản xạ đi qua (hoặc có đường kéo dài đi qua) tiêu điểm F của gương. - Tia tới đi qua (hoặc có đường kéo dài đi qua) tiêu điểm F cho tia phản xạ song song với trục chính. - Tia tới đi qua tâm C của gương cho tia phản xạ bật ngược trở lại. II. Bài tập 1. Ví dụ Bài tập 1: Một tia sáng khi đến gặp gương cầu sẽ bị phản xạ trở lại và tuân theo định luật phản xạ ánh sáng. Trên hình 3.1 qui ước: O là tâm của mặt cầu (gọi là tâm của gương), SI1 và SI2 là các tia tới, Hãy trình bày cách vẽ và vẽ các tia phản xạ? Hình 3.1 Hướng dẫn Cách vẽ : Từ tâm O kẻ đường thẳng OI1 và nối dài ta được pháp tuyến I1N (tại điểm tới I1). Góc i1 hợp bởi SI1 và pháp tuyến I1N gọi là góc tới. Tia phản xạ I1R1 hợp với pháp tuyến I1N một góc i’1 bằng 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 được biểu diễn trên Hình 3.2 Bài tập 2: Vận dụng kiến thức về định luật phản xạ ánh sáng, tìm hiểu đặc điểm của các tia phản xạ khi các tia sáng sau đây đến gặp gương cầu lồi và vẽ các tia phản xạ đó: - Tia tới (1) có đường kéo dài đi qua tâm C của gương. - Tia tới (2) đến đỉnh O của gương. - Tia tới (3) song song với trục chính của gương. Hướng dẫn Hình 3.3 Gọi F là trung điểm của đoạn OC. - Tia tới (1) có đường kéo dài đi qua tâm C của gương cho tia phản xạ bật ngược trở lại, khi đó tia phản xạ trùng với tia tới. - Tia tới (2) đến đỉnh O của gương cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính của gương (tức góc phản xạ và góc tới bằng nhau). - Tia tới (3) song song với trục chính của gương cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F. Trên hình 3.3 là đường đi của các tia sáng. Bài tập 3: Trên hình 3.4 là một gương cầu lõm, C là tâm của phần mặt cầu, SI là một tia sáng tới gương. Hãy dùng định luật phản xạ của ánh sáng trình bày cách vẽ và vẽ tiếp tia phản xạ. Hình 3.4 Hướng dẫn Có thể coi phần nhỏ gương cầu tại điểm tới I như một gương phẳng. Đường nối tâm C và điểm tới I là pháp tuyến tại điểm tới, góc giữa SI và IC là góc tới. Vẽ tia phản xạ IR hợp với pháp tuyến IC một góc đúng bằng góc tới. Hình 3.5 Bài tập 4: Gương cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia tới song song thành một 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 được không? Hướng dẫn Gương cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia song song thành một chùm tia hội tụ nhưng nó không thể biến chùm tia hội tụ thành chùm tia song song được. Để tạo chùm tia song song thì chùm tia tới phải là chùm tia phân kì thích hợp như hình vẽ. Hình 3.6 2. Bài tập áp dụng a) Bài tập trắc nghiệm Bài tập 1: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về sự phản xạ của ánh sáng khi gặp gương cầu lồi? Một chùm tia sáng song song khi đến gặp gương cầu lồi bị phản xạ, chùm tia sáng phản xạ cũng là chùm song song. B. Một tia sáng khi đến gặp gương cầu lồi sẽ bị phản xạ nhưng không tuân theo định luật phản xạ ánh sáng vì định luật phản xạ ánh sáng chỉ 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 đều sai. Bài tập 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sự tạo ảnh của một 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 được ảnh này bằng cách đặt một màn ảnh ở một vị trí thích hợp trước gương. Bài tập 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về mối quan hệ giữa tia sáng tới và tia phản xạ của 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 nhau. C. Tia tới và tia phản xạ luôn vuông góc nhau. D. Tia tới và tia phản xạ luôn hợp với nhau một góc nhọn. Bài tập 4: Đặt một ngọn nến gần một gương cầu lõm và quan sát ảnh của nó trong gương, nhận định nào sau đây là đúng? A. Ảnh lớn hơn vật. B. Ảnh cùng chiều với vật. C. Ảnh này không thể hứng được trên màn. D. Các nhận định A, B, C đều đúng. Bài Tập 5: Tại sao 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 của các vật ở xa gương thường không nhìn thấy trên gương và gương có phạm vi quan sát hẹp. B. Vì ảnh của các vật qua gương lớn hơn vật. C. Vì ảnh của các vật qua gương không đối xứng với vật qua gương. D. Vì Gương cầu lõm không đẹp bằng gương cầu lồi. b) Bài tập tự luận Bài tập1: Ở những chỗ đường gấp khúc có vật cản che khuất (như những đoạn đường ngoằn nghèo trên đèo chẳng hạn) người ta thường đặt những gương cầu lồi lớn. Hỏi gương này có tác dụng gì cho người lái xe? Bài tập 2: Để xác định ảnh của một 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. Nếu hai tia phản xạ có đường kéo dài cắt nhau ở đâu thì giao điểm đó chính là ảnh của điểm sáng qua gương cầu. Theo cách làm trên, em hãy vẽ ảnh của điểm sáng S trên hình 3.7. Hình 3.7 Bài tập 3: Để vẽ ảnh của một 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 của chúng. Nếu hai tia phản xạ cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó là ảnh thật của điểm sáng. Nếu hai tia phản xạ không cắt nhau thực sự mà chỉ có đường kéo dài của chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt nhau đó là ảnh ảo của điểm sáng. Hãy vẽ ảnh của điểm sáng S trên hình 3.8a và 3.8b a) b) Hình 3.8 Bài tập 4: Để vẽ ảnh của một vật AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một 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 của A. Sử dụng nguyên tắc trên hãy vẽ ảnh của vật AB cho trên hình vẽ. Có nhận xét gì về kích thước của ảnh và vật trong trường hợp này? Hình 3.9 CHƯƠNG II: ÂM HỌC CHỦ ĐỀ 4 NGUỒN ÂM - ĐỘ CAO - ĐỘ TO CỦA ÂM I . Một số kiến thức cơ bản 1. Nguồn âm: - Những vật phát ra âm gọi là nguồn âm. - Vật dao động phát ra âm thanh. 2. Độ cao của âm - Số dao động trong một dây gọi là tần số. Đơn vị tần số là Hec (Hz). - Âm phát ra càng cao (càng bổng) khi vật dao động càng nhanh tức là tần số dao động càng lớn. - Âm phát ra càng thấp (càng trầm) khi vật dao động càng chậm tức là tần số dao động càng nhỏ. - Thông thường tai người nghe được những âm có tần số trong khoảng từ 20Hz đến 20 000Hz. 3. Độ to của âm - Biên độ dao động càng lớn âm càng to. - Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxibe