Phương pháp giải bài tập chủ đề về định luật phản xạ ánh sáng môn Vật Lý 7 năm 2021-2022

1.1. Gương phẳng

- Gương phẳng là một phần của mặt phẳng, nhẵn, bóng, có thể soi hình của các vật.

- Hình của một vật quan sát được trong gương phẳng gọi là ảnh của vật tạo bởi gương phẳng.

1.2. Phản xạ ánh sáng

a) Hiện tượng phản xạ ánh sáng

Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị hắt trở lại khi gặp một bề mặt nhẵn bóng.

b) Định luật phản xạ ánh sáng

Nội dung định luật:

- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương tại điểm tới.

- Góc phản xạ bằng góc tới.

I: Điểm tới

NN’: Pháp tuyến

SI: Tia tới

IR: Tia phản xạ

\(\widehat {S{\rm{IR}}} = i\) Góc tới

\(\widehat {N{\rm{IR}}} = i'\) Góc phản xạ

2.1. Cách vẽ tia tới, phản xạ và cách tính góc phản xạ, góc tới

a) Cách vẽ tia phản xạ khi biết tia tới

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng, ta suy ra được tia phản xạ đối xứng với tia tới qua gương phẳng. Vì vậy để vẽ tia phản xạ khi biết tia tới ta thực hiện các bước như sau:

- Vẽ pháp tuyến NN’ vuông góc với gương tại điểm tới I

- Lấy một điểm A bất kì trên tia tới SI

- Kẻ đoạn thẳng AA’ vuông góc với pháp tuyến NN’ tại H sao cho AH = HA’

- Vẽ tia IA’. Tia IA’ chính là tia phản xạ cần vẽ.

b) Cách tính góc phản xạ, góc tới

Dựa vào giả thiết của đề bài ta xác định được góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ, từ đó ta tính được góc phản xạ và góc tới.

Ví dụ: Cho góc hợp bởi tia tới và gương (góc α). Tính góc tới i và góc phản xạ i’.

Từ hình vẽ ta có: i + α = 90⁰

⇒ i' + β = 90⁰

Mà i’ = i ⇒ α = β

⇒ i' = i = 90⁰ - α

* Lưu ý:

 - Nếu tia tới vuông góc với mặt phẳng gương tức

i’ = i = 0⁰ suy ra α = β = 90⁰ thì tia phản xạ có phương trùng với tia tới nhưng có chiều ngược lại.

- Nếu tia tới trùng với mặt phẳng gương tức i’ = i = 90⁰ suy ra α = β = 90⁰ thì tia phản xạ có phương trùng với tia tới và cùng chiều với tia tới.

2.2. Cách xác định vị trí đặt gương khi đã biết cả tia tới và tia phản xạ

- Xác định điểm tới I: Tia tới và tia phản xạ cắt nhau tại I.

- Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ: i + i’

- Xác định pháp tuyến NN’: Vẽ đường phân giác NIN’ của góc i + i’. NN’ chính là pháp tuyến.

- Xác định vị trí đặt gương: Từ I kẻ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đường thẳng đó chính là vị trí để đặt gương phẳng

2.3. Cách xác định góc quay của tia tới, tia phản xạ hoặc của gương

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng và điều kiện của đề bài ta tìm các cặp góc bằng nhau, sau đó tìm mối quan hệ giữa các góc có liên quan, rồi suy ra góc quay của tia tới, tia phản xạ hoặc của gương.

Bài 1: Tia sáng tới gương phẳng hợp với tia phản xạ một góc 120⁰. Hỏi góc tới có giá trị là bao nhiêu?

A. 90⁰                               

B. 75⁰                                

C. 60⁰                               

D. 30⁰

Hướng dẫn giải:

- Góc hợp bởi tia tới hợp tia phản xạ là góc

 \(\widehat {S{\rm{IR}}} = \widehat {S{\rm{IN}}} + \widehat {N{\rm{IR}}} = i + i\)

- Theo đề bài, góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ bằng 120⁰ nên ta có:

\(\widehat {S{\rm{IR}}} = i + i' = {120^o}\)

- Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc phản xạ

bằng góc tới nên i’ = i

\(\begin{array}{l} \widehat {S{\rm{IR}}} = i + i' = 2i = {120^o}\\ i = {60^o}\,hay\,\widehat {S{\rm{IR}}} = {60^o} \end{array}\)

Vậy đáp án đúng là C

Bài 2: Khi chiếu một tia sáng tới gương phẳng thì góc tạo bởi tia phản xạ và tia tới có tính chất:

A. bằng hai lần góc tới    

B. bằng góc tới                 

C. bằng nửa góc tới          

D. Tất cả đều sai

Hướng dẫn giải:

- Theo định luật phản xạ ánh sáng: Góc phản xạ bằng góc tới nên 

\(\widehat {{\rm{NIR}}} = \widehat {S{\rm{IR}}}\)

- Góc tạo bởi tia phản xạ IR và tia tới SI là 

\(\widehat {S{\rm{IR}}}\)

Ta có:

 \(\widehat {S{\rm{IR}}} = \widehat {S{\rm{IN}}} + \widehat {N{\rm{IR}}} = \widehat {S{\rm{IN}}} + \widehat {S{\rm{IN}}} = \widehat {2S{\rm{IN}}}\)

Vậy góc tạo bởi tia phản xạ và góc tới bằng

hai lần góc tới

⇒ Đáp án A đúng

...

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập chủ đề về định luật phản xạ ánh sáng môn Vật Lý 7 năm 2021-2022. 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.