Bài tập về phản xạ ánh sáng qua gương phẳng môn Vật lý 7 có lời giải chi tiết

BÀI TẬP VỀ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG QUA GƯƠNG PHẲNG MÔN VẬT LÝ 7

Bài 1:  Hai gương phẳng quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc  α. Một tia sáng song song với gương thứ nhất đến gương thứ 2. Tìm  góc α để tia sáng quay lại đường truyền ban đầu khi:

a, Chỉ phản xạ trên mỗi gương một lần.

b, Phản xạ trên gương đầu tiên 2 lần; gương kia một lần

 Hướng dẫn

a/ Để tia sáng quay lại theo đường cũ sau một lần phản xạ trên mỗi gương.

Do đó IJ vuông góc với G hay \(\mathord{\buildrel{\lower3pt\hbox{$\scriptscriptstyle\frown$}} \over J} = {0^0}\)

\(2\alpha = {90^0} \Rightarrow \alpha = {45^0}\)

b/ Để tia sáng trở lại theo phương cũ JK vuông góc với M

Xét tam giác IJK có  \(\mathord{\buildrel{\lower3pt\hbox{$\scriptscriptstyle\frown$}} \over J} = 2\alpha \)  (góc có cạnh tương ứng)

\(\Leftrightarrow 3\alpha = {90^0} \Leftrightarrow \alpha = {30^0}\)

 Bài 2: Hai gương phẳng G₁ và G₂ quay mặt phản xạ vào với nhau và tạo thành một góc 60⁰. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.

a. Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G₁, G₂ rồi quay trở về S.

b. Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ qua S.

Hướng dẫn

            a. Vẽ hình:

            + Chọn S₁ đối xứng qua G₁, S₁ là ánh của S qua gương phẳng G₁ nhưng lại là vật sáng so với gương phẳng G₂. Lấy S₂ đối xứng với S₁ qua G₂, S₂ là ảnh cuối cùng (theo đề bài).

            + Vì tia phản xạ cuối cùng qua S nên ta nối S₂ với S, S₂S cắt G₂ tại I₂; nối I₂ với S₁ ta có I₂S₁ cắt G₁ tại I₁.

            + Nối I₁ với S, ta được SI₁ là tia tới đầu tiên.

            Như vậy, đường đi của đường tia sáng là S → I₁ → I₂ → S.

            b. Xét ∆OI₁I₂, ta có:

\(\begin{array}{l} O{I_1}{I_2} + O{I_2}{I_1} = {120^o}\\ \Rightarrow i_1^, + i_2^{} = {60^0} \end{array}\)

mà  \(i_1^, + {i_1};\,i_2^, = {i_2}\), do đó góc \(S{I_1}{I_2} + S{I_2}{I_1}\) = 120⁰ .

Như vậy : góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ cuối cùng là 60⁰. (bài này vẽ lại hình bên ngoài để chứng minh cho rõ hơn).

Bài 3: Cho vật sáng AB đặt trước một gương phẳng G như hình vẽ (H.2).

1. Vận dụng tính chất, vẽ ảnh của vật sáng qua gương phẳng?
2. Giữ yên đầu A, quay đầu B của vật (ra xa gương), sao cho AB vuông góc với gương. Hãy vận dụng Định luật phản xạ ánh sáng vẽ ảnh của vật sáng qua gương và nêu đặc điểm của ảnh?

Hướng dẫn

1. Vận dụng tính chất ảnh qua gương phẳng vẽ đúng hình (H.4)

* Từ A và B lấy A’ và B’ đối xứng qua gương, nối A’B’ ta được ảnh của vật qua gương.

2.  

Vận dụng Định luật phản xạ, vẽ đúng hình (H.5)

* Từ A kẻ 2 tia tới bất kì AI và AK tới gương, cho 2 tia phản xạ IR và KR’. Kéo dài 2 tia phản xạ, cắt nhau tại A’.

* Tương tự: Từ B kẻ 2 tia tới bất kì BI và BK tới gương, cho 2 tia phản xạ IR₁ và KR’₁. Kéo dài 2 tia phản xạ, cắt nhau tại B’.

Nối A’B’ ta được ảnh của vật qua gương.

• Đặc điểm: Ảnh ảo, bằng vật và ngược chiều với vật

Bài 4: Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống tạo với mặt đất góc 60⁰. Phải đặt một gương phẳng như thế nào để chùm tia phản xạ qua gương có thể chiếu vuông góc với mặt đất? Vẽ hình?

Hướng dẫn

Giả thiết có: góc (SIA) = 60⁰ ;  góc (AIK) = 90⁰

  => góc (SIK) = 150⁰

- Vẽ pháp tuyến của gương tại điểm tới I;  IN IG.

- góc (SIN) = góc (KIN) = 75⁰  => góc (SIG) = 15⁰ 

  => góc (GIA) = 75⁰

- Gương (G) tạo với mặt đất góc 75⁰, mặt phản xạ hướng thẳng xuống như hình vẽ.

Bài 5:  Hai gương phẳng có hai mặt sáng quay vào nhau, tạo với nhau một góc a = 120⁰ (hình vẽ). Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung của hai gương một khoảng OS = 6 cm.

a) Hãy xác định số ảnh tạo bởi hệ gương trên.

b) Tính khoảng cách giữa hai ảnh gần nhất. 

Hướng dẫn

a)

Vẽ ảnh S₁ đối xứng với S qua OM \( \Rightarrow \widehat {{O_1}} = \widehat {{O_2}}\)

Vẽ ảnh S₂ đối xứng với S qua ON \( \Rightarrow \widehat {{O_3}} = \widehat {{O_4}}\)

     OS₁ = OS = OS₂ (DS₁OS và DSOS₂ cân tại O)

     Như vậy có hai ảnh được tạo thành.

b) Vẽ OH \( \bot \) S₁S₂ .

Vì \( \widehat {{O_2}}+ \widehat {{O_3}}\) = 120⁰

\( \Rightarrow \widehat {{O_1}} + \widehat {{O_4}}\) = 120⁰

     Do đó S₁OS₂ = 360⁰ – 240⁰ = 120⁰

Trong tam giác S₁OS₂ cân tại O, AH là đường cao nên cũng là phân giác

Suy ra  \(\widehat {{O_5}} = \widehat {{O_6}}\frac{{\widehat {{S_1}O{S_2}}}}{2}\, = \,\frac{{{{120}^0}}}{2}\)= 60⁰      

S₂H = OS₂.sin60⁰ = 0,866.6 = 5,196

⇒  S₁S₂= 10,39 (cm).

 

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Bài tập về phản xạ ánh sáng qua gương phẳng môn Vật lý 7 có lời giải chi tiết năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Chủ đề Nhận biết ánh sáng- Nguồn sáng- Vật sáng bồi dưỡng kiến thức Vật lý 7

• Bài tập trắc nghiệm và tự luận ôn tập chủ đề Gương cầu lõm môn Vật lý 7

• Bài tập trắc nghiệm và tự luận ôn tập chủ đề Môi trường truyền âm Vật lý 7

Chúc các em học tập tốt !