Xem toàn bộ tài liệu Lớp 7 – Cánh Diều: tại đây
Bài 13 KHTN lớp 7: Ban đêm, khi ở trong một phòng không có ánh đèn, mở mắt em sẽ không thể nhìn rõ các vật trong phòng. Nếu có ánh sáng từ đèn ở ngoài đường hoặc ánh trăng lọt vào phòng, em sẽ có thể nhìn rõ các vật trong phòng.
Chúng ta có thể nhìn thấy các vật là do ánh sáng từ nguồn chiếu đến các đồ vật rồi hắt lại đến mắt ta. Hiện tượng ánh sáng bị hắt lại khi gặp bề mặt một vật gọi là sự phản xạ ánh sáng.
Ánh sáng sẽ phản xạ trên một bề mặt như thế nào?
Trả lời:
Ánh sáng sẽ phản xạ tốt trên những bề mặt nhẵn, sáng bóng như bề mặt kim loại (được đánh bóng) hoặc mặt gương, mặt nước phẳng lặng.
Luyện tập 1 trang 70 KHTN lớp 7:
Trả lời:
a. Phản xạ cho các tia phản xạ song song với nhau.
b. Phản xạ khuếch tán cho các tia phản xạ không song song nhau mà chúng bị phản xạ theo các hướng khác nhau.
Thực hành trang 71 KHTN lớp 7:
Dụng cụ
Bảng chia độ được gắn thẳng đứng trên giá. Đèn có thể dịch chuyển được trên bảng chia độ. Gương phẳng nằm vuông góc với bảng chia độ (hình 13.6).
Tiến hành
+ Dùng đèn chiếu một tia sáng đến gương phẳng, quan sát tia phản xạ (hình 13.6).
+ Thay đổi góc tới, đo góc phản xạ rồi ghi lại vào bảng:
Trả lời:
Sau khi tiến hành thí nghiệm với các góc tới bất kì, các em có thể tham khảo bảng kết quả dưới đây:
Em có thể thao tác với các góc tới khác nhau.
Câu hỏi 1 trang 71 KHTN lớp 7:
Trả lời:
Từ kết quả trên thấy góc tới và góc phản xạ bằng nhau.
Luyện tập 2 trang 71 KHTN lớp 7:
a) Vẽ tia phản xạ.
b) Nếu giữ nguyên tia tới SI, làm thế nào để có tia phản xạ hướng theo phương thẳng đứng? Tiến hành thí nghiệm kiểm tra đề xuất của em.
Trả lời:
a. Vẽ tia phản xạ IR.
– Từ điểm S vẽ tia sáng SI cắt gương tại điểm I.
– Dựng tia pháp tuyến IN
– Dựng tia phản xạ IR sao cho
S
I
N
^
=
N
I
R
^
b. Nếu giữ nguyên tia tới SI, để có tia phản xạ hướng theo phương thẳng đứng thì phải xoay gương. Để xác định được vị trí xoay chính xác ta cần làm như sau:
+ Vẽ tia phản xạ có phương thẳng đứng hướng xuống hoặc hướng lên.
+ Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ.
+ Theo định luật phản xạ ánh sáng thì góc tới và góc phản xạ bằng nhau, khi đó tia phân giác của góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ chính là pháp tuyến.
+ Tiếp theo vẽ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đó chính là vị trí gương cần tìm, lưu ý mặt phản xạ gương cùng phía với các tia tới và pháp tuyến.
Câu hỏi 2 trang 72 KHTN lớp 7:
Trả lời:
+ Có thể đưa hàng chữ này trước một gương phẳng sẽ nhìn được ảnh của hàng chữ: ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG.
+ Có thể dùng bút mực nước tô lại nét chữ trên sau đó nhìn vào mặt sau tờ giấy đó hoặc dùng một tờ giấy trắng khác đặt lên trên để mực in lên tờ giấy trắng đó.
Vận dụng 1 trang 72 KHTN lớp 7:
Kính tiềm vọng là một dụng cụ giúp nhìn thấy vật bị che khuất.
Hình 13.8 là sơ đồ cấu tạo một kính tiềm vọng đơn giản, bao gồm hai gương đặt nghiêng 45o so với phương ngang, có bề mặt phản xạ hướng vào nhau. Em hãy vẽ lại sơ đồ cấu tạo kính tiềm vọng này vào vở và vẽ tiếp đường truyền của ánh sáng tới mắt để giải thích vì sao có thể sử dụng kính tiềm vọng để nhìn thấy vật bị che khuất.
Trả lời:
+ Từ đường truyền của tia sáng ta thấy, sau khi qua gương phẳng thứ 1 ảnh của vật phản xạ lần 1 cho ảnh 1. Ảnh này bằng vật và là ảnh ảo, ngược chiều với vật.
+ Ảnh ảo 1 qua gương phẳng 1 đến gương phẳng 2 lúc này trở thành vật đối với gương phẳng 2, qua gương phẳng 2 cho ảnh ảo 2, ảnh ảo 2 này ngược chiều so với ảnh ảo 1 nên cùng chiều với vật và lớn bằng vật.
Kết luận: dựa vào nguyên lí như vậy thì con người có thể sử dụng kính tiềm vọng để quan sát các vật bị che khuất. Ứng dụng chủ yếu ở trong tàu ngầm.
Thực hành trang 72 KHTN lớp 7:
Dụng cụ
Một tấm kính có giá đỡ, hai viên phấn màu đỏ và màu vàng có cùng kích thước, một cái thước.
Tiến hành
Hãy làm thí nghiệm kiểm chứng tính chất ảnh của một vật qua gương phẳng: Ảnh của một vật qua gương phẳng là ảnh ảo, cùng chiều, cùng kích thước với vật và khoảng cách từ ảnh tới gương bằng khoảng cách từ vật tới gương.
Trả lời:
+ Trước tiên sử dụng viên phấn màu đỏ đặt trước gương phẳng sẽ thu được ảnh của viên phấn màu đỏ qua gương. Đánh dấu vị trí ảnh của viên phấn đỏ trên gương phẳng (có thể dùng bút vẽ đường viền bao quanh ảnh đó). Dùng thước đo khoảng cách từ viên phấn màu đỏ đến gương và từ vị trí ảnh đến gương.
=> Ta thấy khoảng cách từ ảnh đến gương bằng khoảng cách từ vật đến gương.
+ Có thể dùng tay hoặc tấm bìa làm màn chắn đặt sau gương xem có hứng được ảnh hay không, nếu không hứng được thì đó là ảnh ảo.
+ Đặt viên phấn vàng ở phía sau gương đúng vị trí ảnh của viên phấn màu đỏ đã đánh dấu trước đó, thì thấy viên phấn màu vàng trùng khít với đường viền ảnh đã được đánh dấu trên gương của viên phấn màu đỏ trước đó.
=> Chứng tỏ ảnh và vật có kích thước bằng nhau.
Vận dụng 2 trang 72 KHTN lớp 7:
Trả lời:
+ Vì ở phần đã được đánh dầu bóng có tác dụng giống như một gương phẳng, nên khi tia sáng đi qua phần đó có thể xảy ra hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi đó có thể nhìn thấy ảnh của vật qua phần đã được đánh dầu bóng.
+ Ở phần chưa được đánh dầu bóng, các tia sáng đến phần đó xảy ra hiện tượng phản xạ khuếch tán nên không thể tạo ảnh của vật.
Câu hỏi 3 trang 73 KHTN lớp 7:
Trả lời:
+ Nối S với S’ cắt mặt phẳng gương tại điểm K.
+ Theo định luật phản xạ ánh sáng:
S
I
2
N
2
^
=
R
2
I
2
N
2
^
.
+ Có
S
‘
I
2
N
3
^
=
R
2
I
2
N
2
^
(góc đối đỉnh).
+ Lại có:
S
‘
I
2
K
^
+
S
‘
I
2
N
3
^
=
90
o
S
I
2
K
^
+
S
I
2
N
2
^
=
90
o
Từ đó
S
I
2
K
^
=
S
‘
I
2
K
^
Mặt khác:
+
S
I
1
N
1
^
=
R
1
I
1
N
1
^
(theo định luật phản xạ ánh sáng)
+
S
‘
I
1
H
^
=
R
1
I
1
N
1
^
(đối đỉnh)
⇒
S
I
1
N
1
^
=
S
‘
I
1
H
^
⇒
S
I
1
I
2
^
=
S
‘
I
1
I
2
^
Xét 2 tam giác ∆SI1I2 và ∆S’I1I2 có:
+ chung cạnh I1I2.
+
S
I
1
I
2
^
=
S
‘
I
1
I
2
^
+
S
I
2
K
^
=
S
‘
I
2
K
^
.
⇒
Δ
S
K
I
2
=
Δ
S
‘
K
I
2
(góc – cạnh – góc)
nên SI2 = S’I2
Xét
Δ
S
I
2
S
‘
cân có:
+ SI2 = S’I2
+
S
I
2
K
^
=
S
‘
I
2
K
^
=> I2K là đường phân giác vừa là đường trung trực của SS’
=> SK = S’K chứng tỏ khoảng cách từ vật đến gương bằng khoảng cách từ ảnh đến gương.
Luyện tập 3 trang 73 KHTN lớp 7:
Trả lời:
– Dựng ảnh A’ của A qua gương phẳng:
+ Từ điểm A vẽ hai tia sáng AI1 và AI2 tới gương phẳng
+ Vẽ hai tia phản xạ I1R3 và I2R1 tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
+ Kéo dài các tia I1R3, I2R1 ta được giao điểm A’ là ảnh của A.
– Dựng ảnh B’ của B qua gương phẳng:
+ Từ điểm B vẽ hai tia sáng BK1 và BK2 tới gương phẳng
+ Vẽ hai tia phản xạ K1R4 và K2R2 tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
+ Kéo dài các tia K1R4, K2R2 ta được giao điểm B’ là ảnh của B.
– Nối 2 điểm A’ và B’, ta được ảnh của vật AB.
Luyện tập 4 trang 74 KHTN lớp 7:
Trả lời:
+ Gọi AB là chiều cao của bạn học sinh đó, M là điểm đặt mắt.
+ Khi đó A’B’ là ảnh của AB; M’ là ảnh của mắt (M).
+ Để mắt có thể nhìn thấy ảnh A’B’ qua gương thì từ AB phải có tia sáng truyền đến gương và cho tia phản xạ đến mắt. Khi đó nối M với B’; nối M với A’ cắt tường ở điểm I và J.
+ Vậy khi đó IJ là chiều cao tối thiểu của gương.
Lưu ý: Gương phải treo thẳng và mép dưới của gương phải cách mặt đất một khoảng là JK.
Sử dụng các tính chất trong hình học cho các hình chữ nhật AMM’A’ và MBB’M’.
Khi đó:
I
J
=
A
‘
B
‘
2
=
A
B
2
=
0
,
8
m
hay
J
K
=
A
B
−
M
B
2
=
1
,
6
−
0
,
08
2
=
0
,
76
m
.
Vậy chiều cao tối thiểu của gương là 0,8 m và treo cách mặt đất 0,76 m.
Vận dụng 3 trang 74 KHTN lớp 7:
Sưu tầm các tranh, ảnh về các vật có tính đối xứng gương trong đời sống.
Trả lời:
Tháp Eiffel
Tháp rùa
Con bướm