Bài giảng Vật lí Lớp 8 - Chủ đề: Ôn tâp về phần quang học Gương phẳng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 8 - Chủ đề: Ôn tâp về phần quang học Gương phẳng

1. I- Tóm tắt lý thuyết. 1/ Khái niệm cơ bản: - Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng đi vào mắt ta. - Ta nhỡn thấy được một vật khi có ánh sáng từ vật đó mang đến mắt ta. ánh sáng ấy có thể do vật tự nó phát ra (Nguồn sáng) hoặc hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. Các vật ấy được gọi là vật sáng. - Trong môi trờng trong suốt và đồng tính ánh sáng truyền đi theo 1 đường thẳng. - Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng gọi là tia sáng. - Nếu nguồn sáng có kích thước nhỏ, sau vật chắn sáng sẽ có vùng tối. - Nếu nguồn sáng có kích thước lớn, sau vật chắn sáng sẽ có vùng tối và vùng nửa tối.
2. I- Tóm tắt lý thuyết. 2/ Sự phản xạ ánh sáng. - Định luật phản xạ ánh sáng. + Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương ở điểm tới. + Góc phản xạ bằng góc tới. - Nếu đặt một vật trước gơng phẳng thì ta quan sát được ảnh của vật trong gơng. + ảnh trong gương phẳng là ảnh ảo, lớn bằng vật, đối xứng với vật qua gương. + Vùng quan sát được là vùng chứa các vật nằm trước gương mà ta thấy ảnh của các vật đó khi nhỡn vào gương. + Vùng quan sát được phụ thuộc vào kích thớc của gương và vị trí đặt mắt.
3. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 1. Một điểm sáng đặt cách màn 1 khoảng 2m, giữa điểm sáng và màn người ta đặt 1 đĩa chắn sáng hỡnh tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục đi qua tâm và vuông góc với đĩa. a) Tỡm đường kính của bóng đen in trên màn biết đường kính của đĩa d = 20cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm. b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào để đường kính bóng đen giảm đi một nửa?
4. III. Hướng dẫn . a) Gọi AB, A’B’ lần lượt là đường kính của đĩa và của bóng đen. Theo định lý Talet ta có: AB SI AB.SI' 20.200 = A'B'= = = 80cm A'B' SI' SI 50 b) Gọi A2, B2 lần lượt là trung điểm của I’A’ và I’B’. Để đường kính bóng đen giảm đi một nửa(tức là A2B2) thì đĩa AB phải nằm ở vị trí A1B1. Vì vậy đĩa AB phải dịch chuyển về phía màn . Theo định lý Talet ta có : A1B1 SI1 A1B1 20 = SI1 = .SI'= .200 = 100cm A2B2 SI' A2B2 40 Vậy cần dịch chuyển đĩa một đoạn II1 = SI1 – SI = 100-50 = 50 cm
5. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 2. Người ta dự định mắc 4 bóng đèn tròn ở 4 góc của một trần nhà hỡnh vuông, mỗi cạnh 4 m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà, quạt trần có sải cánh là 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 khi quạt quay, không có điểm nào trên mặt sàn loang loáng.
6. III. Hướng dẫn . Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn sáng loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên t•ờng và tối đa là đến chân t•ờng C,D vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét tr•ờng hợp cho một bóng, còn lại là t•ơng tự. Gọi L là đ•ờng chéo của trần nhà thì L = 4 2 = 5,7 m Khoảng cách từ bóng đèn đến góc chân t•ờng đối diện: 2 2 2 2 S1D = H − L = (3,2) + (4 2) =6,5 m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của quạt A,B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét S1IS3 ta có H 3,2 2R. 2.0,8. AB OI AB = OI = IT = 2 = 2 = 0,45m S1S3 IT S1S3 L 5,7 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 là 1,15 m.
7. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 3. Cho 2 g•ơng phẳng M và N có hợp với nhau một góc và có mặt phản xạ h•ớng vào nhau. A, B là hai điểm nằm trong khoảng 2 g•ơng. Hãy trình bày cách vẽ đ•ờng đi của tia sáng từ A phản xạ lần l•ợt trên 2 g•ơng M, N rồi truyền đến B trong các tr•ờng hợp sau: a) là góc nhọn b) lầ góc tù c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực hiện đ•ợc. A A B B
8. III. Hướng dẫn . c) Đối với hai điểm A, B cho trước. Bài toán chỉ vẽ được khi A’B’ cắt cả hai gương (M) và(N) A’ (Chú ý: Đối với bài toán dạng này ta còn có cách vẽ khác là: I A - Dựng ảnh A’ của A qua (M) B - Dựng ảnh A’’ của A’ qua (N) - Nối A’’B cắt (N) tại J O J - Nối JA’ cắt (M) tại I - Tia AIJB là tia cần vẽ. A’’
9. III. Hướng dẫn . a, b) Gọi A’ là ảnh của A qua M, B’ là ảnh của B qua N. Tia phản xạ từ I qua (M) phải có đường kéo dài đi qua A’. Để tia phản xạ qua (N) ở J đi qua điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài đi qua B’. Từ đó trong cả hai tr•ờng hợp của ta có cách vẽ sau: - Dựng ảnh A’ của A qua (M) (A’ đối xứng A qua (M) - Dựng ảnh B’ của B qua (N) (B’ đối xứng B qua (N) - Nối A’B’ cắt (M) và (N) lần l•ợt tại I và J - Tia A IJB là tia cần vẽ.
10. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 4. Một ng•ời cao 1,7m mắt ng•ời ấy cách đỉnh đầu 10 cm. Để ng•ời ấy nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong g•ơng phẳng thì chiều cao tối thiểu của g•ơng là bao nhiêu mét? Mép d•ới của g•ơng phải cách mặt đất bao nhiêu mét?
11. III. Hướng dẫn . - Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo A’B’ đối xứng. - Để ng•ời đó thấy toàn bộ ảnh của mình thì kích th•ớc nhỏ nhất và vị trí đặt g•ơng phải thoã mãn đ•ờng đi của tia sáng nh• hình vẽ. A B AB B MIK ~ MA’B’ => IK = = = 0,85m I B' 2 2 M MB B’KH ~ B’MB => KH = = 0,8m 2 K Vậy chiều cao tối thiểu của g•ơng là 0,85 m G•ơng đặt cách mặt đất tối đa là 0,8 m A H A'
12. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 5. bằng cách vẽ hãy tìm vùng không gian mà mắt đặt trong đó sẽ nhìn thấy ảnh của toàn bộ vật sáng AB qua g•ơng G.
13. III. Hướng dẫn . Dựng ảnh A’B’ của AB qua gương. Từ A’ và B’ vẽ các tia qua hai mép gương. Mắt chỉ có thể nhìn thấy cả A’B’ nếu được đặt trong vùng gạch chéo. B A (G) A’ B’
14. II. BÀI TẬP VẬN DỤNG. Bài tập 5. Bốn g•ơng phẳng G1, G2, G3, G4 quay mặt sáng vào nhau làm thành 4 mặt bên của một hình hộp chữ nhật. Chính giữa g•ơng G1 có một lỗ nhỏ A. a) Vẽ đ•ờng đi của một tia sáng (trên mặt phẳng giấy vẽ) đi từ ngoài vào lỗ A sau khi phản xạ lần l•ợt trên các g•ơng G2 ; G3; G4 rồi lại qua lỗ A đi ra ngoài.
15. III. Hướng dẫn .
16. IV. BÀI TẬP VỀ NHÀ. Bài tập 6. Hai g•ơng phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d. Trên đoạn thẳng AB có đặt một điểm sáng S cách g•ơng (M) một đoạn SA = a. Xét một điểm O nằm trên đ•ờng thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a) Vẽ đ•ờng đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên g•ơng (N) tại I và truyền qua O. b) Vẽ đ•ờng đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần l•ợt trên g•ơng (N) tại H, trên g•ơng (M) tại K rồi truyền qua O. c) Tính các khoảng cách từ I, K, H tới AB.
17. IV. BÀI TẬP VỀ NHÀ. Bài tập 7. Cho hai g•ơng M, N và 2 điểm A, B. Hãy vẽ các tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần l•ợt trên hai g•ơng rồi đến B trong hai tr•ờng hợp. a) Đến g•ơng M tr•ớc b) Đến g•ơng N tr•ớc.