Đề cương bồi dưỡng HSG Lý 9 (Phần quang)

-phầ n quang ho ̣cI- Tóm tắ t lý thuyế t 1/ Khái niê ̣m bản: - Ta nhâ ̣n biế t đươ ̣c ánh sáng có ánh sáng vào mắ t ta - Ta nhìn thấ y đươ ̣c mô ̣t vâ ̣t có ánh sáng từ vâ ̣t đó mang đế n mắ t ta ánh sáng ấ y có thể vâ ̣t tự nó phát (Nguồ n sáng) hoă ̣c hắ t la ̣i ánh sáng chiế u vào nó Các vâ ̣t ấ y đươ ̣c go ̣i là vật sáng - Trong môi trường suố t và đồ ng tính ánh sáng truyề n theo đường thẳ ng - Đường truyề n của ánh sáng đươ ̣c biể u diễn bằ ng mô ̣t đường thẳ ng có hướng go ̣i là tia sáng - Nế u nguồ n sáng có kích thước nhỏ, sau vâ ̣t chắ n sáng sẽ có vùng tố i - Nế u nguồ n sáng có kích thước lớn, sau vâ ̣t chắ n sáng sẽ có vùng tố i và vùng nửa tố i 2/ Sự phản xa ̣ ánh sáng - Đinh luật phản xa ̣ ánh sáng ̣ + Tia phản xa ̣ nằ m mă ̣t phẳ ng chứa tia tới và đường pháp tuyế n với gương ở điể m tới + Góc phản xa ̣ bằ ng góc tới - Nế u đă ̣t mô ̣t vâ ̣t trước gương phẳ ng thì ta quan sát đươ ̣c ảnh của vâ ̣t gương + ảnh gương phẳ ng là ảnh ảo, lớn bằ ng vâ ̣t, đố i xứng với vâ ̣t qua gương + Vùng quan sát đươ ̣c là vùng chứa các vâ ̣t nằ m trước gương mà ta thấ y ảnh của các vâ ̣t đó nhìn vào gương + Vùng quan sát đươ ̣c phu ̣ thuô ̣c vào kích thước của gương và vi ̣trí đă ̣t mắ t II- Phân loa ̣i bài tâ ̣p Loại 1: Bài tập về sự truyền thẳng của ánh sáng Phương pháp giải: Dựa đinh luật truyền thẳ ng ánh sáng ̣ Thí dụ 1: Mô ̣t điể m sáng đă ̣t cách màn khoảng 2m, giữa điể m sáng và màn người ta đă ̣t đia chắ n sáng hình tròn cho đia song song với màn và điể m sáng ̃ ̃ nằ m tru ̣c qua tâm và vuông góc với đia ̃ a) Tìm đường kính của bóng đen in màn biế t đường kính của đia d = ̃ 20cm và đia cách điể m sáng 50 cm ̃ b) Cầ n di chuyể n đia theo phương vuông góc với màn mô ̣t đoa ̣n bao nhiêu, ̃ theo chiề u nào để đường kính bóng đen giảm mô ̣t nửa? c) Biế t đia di chuyể n đề u với vâ ̣n tố c v= 2m/s Tìm vâ ̣n tố c thay đổ i đường ̃ kính của bóng đen d) Giữ nguyên vi ̣ trí của đia và màn câu b thay điể m sáng bằ ng vâ ̣t sáng ̃ hình cầ u đường kính d1 = 8cm Tìm vi ̣ trí đă ̣t vâ ̣t sáng để đường kính bóng đen vẫn câu a Tìm diê ̣n tích của vùng nửa tố i xung quanh bóng đen? A' Giải A1 A I S B A2 I1 B1 I' B2 B' a) Go ̣i AB, A’B’ lầ n lươ ̣t là đường kính của đia và của bóng đen Theo đinh lý ̣ ̃ Talet ta có: AB SI AB.SI ' 20.200 = ⇒ A' B ' = = = 80cm A' B ' SI ' SI 50 b) Go ̣i A2, B2 lầ n lươ ̣t là trung điể m của I’A’ và I’B’ Để đường kính bóng đen giảm mô ̣t nửa(tức là A2B2) thì đia AB phải nằ m ở vi ̣ trí A1B1 Vì vâ ̣y đia AB phải ̃ ̃ dich chuyể n về phía màn ̣ Theo đinh lý Talet ta có : ̣ A1B1 SI1 AB 20 = ⇒ SI1 = 1 SI ' = 200 = 100cm A2 B2 SI ' A2 B2 40 Vâ ̣y cầ n dich chuyể n đia mô ̣t đoa ̣n II1 = SI1 – SI = 100-50 = 50 cm ̣ ̃ c) Thời gian để đia đươ ̣c quang đường I I1 là: ̃ ̃ t= s 0,5 II = = = 0,25 s v v Tố c đô ̣ thay đổ i đường kính của bóng đen là: v’ = 0,8 − 0,4 A ′B′ - A B = 0,25 = 1,6m/s t d) Go ̣i CD là đường kính vâ ̣t sáng, O là tâm Ta có: MI A3 B3 20 MI = = = ⇒ = MI ′ A′B′ 80 MI + I I ′ => MI3 = I I ′ 100 = cm 3 MO CD 2 100 40 Mă ̣t khác MI = A B = 20 = ⇒ MO = MI = × = cm 3 A2 A’ A3 C M I3 O D => OI3 = MI3 – MO = I’ B3 B’ 100 40 60 − = = 20cm 3 B2 Vậy đă ̣t vật sáng cách đia một khoảng là 20 cm ̃ - Diê ̣n tích vùng nửa tố i S = π ( I ′A22 − I ′A′ ) = 3,14(80 − 40 ) ≈ 15080cm Thí du ̣ 2: Người ta dự đinh mắ c bóng đèn tròn ở góc của mô ̣t trầ n nhà ̣ hình vuông, mỗi ca ̣nh m và mô ̣t qua ̣t trầ n ở đúng giữa trầ n nhà, qua ̣t trầ n có sải cánh là 0,8 m (khoảng cách từ tru ̣c đế n đầ u cánh), biế t trầ n nhà cao 3,2 m tính từ mă ̣t sàn Hay tính toán thiế t kế cách treo qua ̣t trầ n để qua ̣t quay, không có điể m ̃ nào mă ̣t sàn loang loáng Giải Để qua ̣t quay, không mô ̣t điể m nào sàn sáng loang loáng thì bóng của đầ u mút cánh qua ̣t chỉ in tường và tố i đa là đế n chân tường C,D vì nhà hình hô ̣p vuông, ta chỉ xét trường hơ ̣p cho mô ̣t bóng, còn la ̣i là tương tự L Go ̣i L là đường chéo của trầ n nhà thì L = = 5,7 m S1 T Khoảng cách từ bóng đèn đế n góc chân tường đố i diê ̣n: S1D = H − L2 = (3,2) + (4 2) =6,5 m T là điể m treo qua ̣t, O là tâm quay của qua ̣t S3 R A H O B I A,B là các đầ u mút cánh qua ̣t quay Xét ∆ S1IS3 ta có AB OI AB = ⇒ OI = × IT = S1 S IT S1 S D C H 3,2 2.0,8 = = 0,45m L 5,7 R Khoảng cách từ qua ̣t đế n điể m treo: OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15 m Vâ ̣y qua ̣t phải treo cách trầ n nhà tố i đa là 1,15 m Bài tập tham khảo: 1/ Mô ̣t điể m sáng S cách màn mô ̣t khoảng cách SH = 1m Ta ̣i trung điể m M của SH người ta đă ̣t tấ m bìa hình tròn, vuông góc với SH a- Tính bán kính vùng tố i màn nế u bán kính bìa là R = 10 cm b- Thay điể m sáng S bằ ng mô ̣t hình sáng hình cầ u có bán kính R = 2cm Tìm bán kính vùng tố i và vùng nửa tố i Đs: a) 20 cm b) Vùng tố i: 18 cm Vùng nửa tố i: cm 2/ Mô ̣t người có chiề u cao h, đứng dưới ngo ̣n đèn treo ở đô ̣ cao H (H > h) Người này bước đề u với vâ ̣n tố c v Hay xác đinh chuyể n đô ̣ng của bóng của ̣ ̃ đỉnh đầ u in mă ̣t đấ t ĐS: V = H ×v H −h Loại 2: Vẽ đường của tia sáng qua gương phẳng, ảnh của vật qua gương phẳng Phương pháp giải: - Dựa vào đinh luâ ̣t phản xa ̣ ánh sáng ̣ + Tia phản xa ̣ nằ m mă ̣t phẳ ng chưa tia tới và pháp tuyế n ta ̣i điểm tới ́ + Góc phản xa ̣ bằ ng góc tới - Dựa vào tính chấ t ảnh của vâ ̣t qua gương phẳ ng: + Tia phản xa ̣ có đường kéo dài qua ảnh của điểm sáng phát tia tới S I J S’ Thí dụ 1: Cho gương phẳ ng M và N có hơ ̣p với mô ̣t góc α và có mă ̣t phản xa ̣ hướng vào A, B là hai điể m nằ m khoảng gương Hay trình bày cách vẽ ̃ đường của tia sáng từ A phản xa ̣ lầ n lươ ̣t gương M, N rồ i truyề n đế n B các trường hơ ̣p sau: a) α là góc nho ̣n b) α lầ góc tù c) Nêu điề u kiê ̣n để phép vẽ thực hiê ̣n đươ ̣c Giải a,b) Go ̣i A’ là ảnh của A qua M, B’ là ảnh của B qua N (M) (M) A’ A’ II AA (M) (M) AA A’ A’ BB BB II OO JJ (N) (N) OO JJ (N) (N) B’ B’ B’ B’ Tia phản xa ̣ từ I qua (M) phải có đường kéo dài qua A’ Để tia phản xa ̣ qua (N) ở J qua điể m B thì tia tới ta ̣i J phải có đường kéo dài qua B’ Từ đó cả hai trường hơ ̣p của α ta có cách vẽ sau: - Dựng ảnh A’ của A qua (M) (A’ đố i xứng A qua (M) - Dựng ảnh B’ của B qua (N) (B’ đố i xứng B qua (N) - Nố i A’B’ cắ t (M) và (N) lầ n lươ ̣t ta ̣i I và J - Tia A IJB là tia cầ n ve ̃ c) Đố i với hai điể m A, B cho trước Bài toán chỉ vẽ đươ ̣c A’B’ cắ t cả hai A’ gương (M) và(N) (Chú ý: Đố i với bài toán dạng này ta còn có cách vẽ khác là: - Dựng ảnh A’ của A qua (M) I A B - Dựng ảnh A’’ của A’ qua (N) - Nố i A’’B cắ t (N) ta ̣i J O J - Nố i JA’ cắ t (M) ta ̣i I - Tia AIJB là tia cầ n ve ̃ A’’ Thí dụ 2: Hai gương phẳ ng (M) và (N) đă ̣t song song quay mă ̣t phản xa ̣ vào và cách mô ̣t khoảng AB = d Trên đoa ̣n thẳ ng AB có đă ̣t mô ̣t điể m sáng S cách gương (M) mô ̣t đoa ̣n SA = a Xét mô ̣t điể m O nằ m đường thẳ ng qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h a) Vẽ đường của mô ̣t tia sáng xuấ t phát từ S phản xa ̣ gương (N) ta ̣i I và truyề n qua O b) Vẽ đường của mô ̣t tia sáng xuấ t phát từ S phản xa ̣ lầ n lươ ̣t gương (N) ta ̣i H, gương (M) ta ̣i K rồ i truyề n qua O c) Tính các khoảng cách từ I, K, H tới AB Giải (M) (N) O’ O K I H C B S A S’ a) Vẽ đường của tia SIO - Vì tia phản xa ̣ từ IO phải có đường kéo dài qua S’ (là ảnh của S qua (N) - Cách vẽ: Lấ y S’ đố i xứng với S qua (N) Nố i S’O’ cắ t (N) ta ̣i I Tia SIO là tia sáng cầ n ve ̃ b) Vẽ đường của tia sáng SHKO - Đố i với gương (N) tia phản xa ̣ HK phải có đường kéo dài qua ảnh S’ của S qua (N) - Đố i với gương (M) để tia phản xa ̣ từ KO qua O thì tia tới HK phải có đường kéo dài qua ảnh O’ của O qua (M) Vì vâ ̣y ta có cách ve: ̃ - Lấ y S’ đố i xứng với S qua (N); O’ đố i xứng với O qua (M) Nố i O’S’ cắ t (N) ta ̣i H cắ t (M) ta ̣i K Tia SHKO là tia cầ n ve ̃ c) Tính IB, HB, KA OS h = Vì IB là đường trung bình của ∆ SS’O nên IB = 2 HB BS ' BS ' d −a = O' C = h Vì HB //O’C => => HB = O' C S ' C S'C 2d HB S ′B S ′A ( 2d − a ) ( d − a ) 2d − a = ⇒ AK = HB = h = h Vì BH // AK => AK S ′A S ′B d −a 2d 2d Thí dụ 3: Bố n gương phẳ ng G1, G2, G3, G4 quay mă ̣t sáng vào làm thành mă ̣t bên của mô ̣t hình hô ̣p chữ nhâ ̣t Chính giữa gương G1 có mô ̣t lỗ nhỏ A a) Vẽ đường của mô ̣t tia sáng (trên mă ̣t phẳ ng giấ y ve) ̃ từ ngoài vào lỗ A sau phản xa ̣ lầ n lươ ̣t các gương G2 ; G3; G4 rồ i la ̣i qua lỗ A ngoài b) Tính đường của tia sáng trường hơ ̣p nói Quang đường có phu ̣ thuô ̣c vào vi ̣trí lỗ A hay không? ̃ (G4) A (G3) (G1) (G2) Giải a) Vẽ đường tia sáng - Tia tới G2 là AI1 cho tia phản xa ̣ I1I2 có đường kéo dài qua A2 (là ảnh A qua G2) - Tia tới G3 là I1I2 cho tia phản xa ̣ I2I3 có đường kéo dài qua A4 (là ảnh A2 qua G3) - Tia tới G4 là I2I3 cho tia phản xa ̣ I3A có đường kéo dài qua A6 (là ảnh A4 qua G4) A6 A3 A5 I3 A I2 I1 A2 A4 Mă ̣t khác để tia phản xa ̣ I3A qua đúng điể m A thì tia tới I2I3 phải có đường kéo dài qua A3 (là ảnh của A qua G4) Muố n tia I2I3 có đường kéo dài qua A3 thì tia tới gương G3 là I1I2 phải có đường kéo dài qua A5 (là ảnh của A3 qua G3) Cách vẽ: Lấ y A2 đố i xứng với A qua G2; A3 đố i xứng với A qua G4 Lấ y A4 đố i xứng với A2 qua G3; A6 Đố i xứng với A4 qua G4 Lấ y A5 đố i xứng với A3 qua G3 Nố i A2A5 cắ t G2 và G3 ta ̣i I1, I2 Nố i A3A4 cắ t G3 và G4 ta ̣i I2, I3, tia AI1I2I3A là tia cầ n ve ̃ b) Do tính chấ t đố i xứng nên tổ ng đường của tia sáng bằ ng hai lầ n đường chéo của hình chữ nhâ ̣t Đường này không phu ̣ thuô ̣c vào vi ̣ trí của điể m A G1 bài tập tham khảo Bài 1: Cho hai gương M, N và điể m A, B Hay vẽ các tia sáng xuấ t phát từ ̃ A phản xa ̣ lầ n lươ ̣t hai gương rồ i đế n B hai trường hơ ̣p a) Đế n gương M trước A b) Đế n gương N trước B Bài 2: Cho hai gương phẳ ng vuông góc với Đă ̣t điể m sáng S và điể m (G1) M trước gương cho SM // G2 S a) Hay vẽ mô ̣t tia sáng tới G1 cho ̃ M A qua G2 sẽ la ̣i qua M Giải thích cách ve ̃ b) Nế u S và hai gương cố đinh thì điể m M ̣ phải có vi ̣trí thế nào để có thể vẽ đươ ̣c tia sáng câu a (G2) O c) Cho SM = a; SA = b, AO = a, vâ ̣n tố c ánh sáng là v Hay tính thời gian truyề n của tia sáng từ S -> M theo đường của câu a ̃ Bài 3: Hai gương phẳ ng G1; G2 ghép sát hình ve, α = 600 Mô ̣t ̃ điể m sáng S đă ̣t khoảng hai gương và (G1) cách đề u hai gương, khoảng cách từ S S đế n giao tuyế n của hai gương là SO = 12 cm a) Vẽ và nêu cách vẽ đường của tia sáng tù S phản xa ̣ lầ n lươ ̣t hai gương rồ i quay la ̣i S O α (G2) b) Tìm đô ̣ dài đường của tia sáng nói trên? Bài 4: Vẽ đường của tia sáng từ S sau phản xa ̣ tấ t cả các vách tới B S B Loại 3: Xác định số ảnh, vị trí ảnh của một vật qua gương phẳng? Phương pháp giải: Dựa vào tính chấ t ảnh của một vật qua gương phẳ ng: “ảnh của một vật qua gương phẳ ng bằ ng vâṭ và cách vật một khoảng bằ ng từ vật đế n gương” (ảnh và vật đố i xưng qua gương phẳ ng) ́ Thí dụ 1: Hai gương phẳ ng M và N đă ̣t hơ ̣p với mô ̣t góc α < 1800 , mă ̣t phản xa ̣ quay vào Mô ̣t điể m sáng A nằ m giữa hai gương và qua ̣ hai gương cho n ảnh Chứng minh rằ ng nế u Giải 360 = 2k (k ∈ N ) thì n = (2k – 1) ảnh α Sơ đồ ta ̣o ảnh qua ̣: (M ) (N ) (M ) (N)     A  → A1 → A3  → A5 → (N) (M ) (N ) (M )   A → A2 → A4 → A6 → Từ bài toán ta có thể biễu diễn mô ̣t số trường hơ ̣p đơn giản Theo hình vẽ ta có: Góc A1OA2 = 2α A3 (N) A6 A O Góc A3OA4 = 4α Góc A2k-1OA2k = 2kα A2 (M) A8 A7 A1 Theo điề u kiê ̣n bài toán thì 3600/α = 2k => 2kα = 3600 Vâ ̣y góc A2k-1OA2k = 2kα = 3600 A5 A4 Tức là ảnh A2k-1 và ảnh A2k trùng Trong hai ảnh này mô ̣t ảnh sau gương (M) và mô ̣t ảnh sau gương (N) nên không tiế p tu ̣c cho ảnh nữa Vâ ̣y số ảnh của A cho bởi hai gương là: n = 2k – ảnh Thí dụ 2: Hai gương phẳ ng M1và M2 đă ̣t nghiêng với mô ̣t góc α = 1200 Mô ̣t điể m sáng A trước hai gương, cách giao tuyế n của chúng khoảng R = 12 cm a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầ u tiên của A qua các gương M1 và M2 b) Tìm cách dich chuyể n điể m A cho khoảng cách giữa hai ảnh ảo câu ̣ là không đổ i (M2) Giải a) Do tính chấ t đố i xứng nên A1, A2, A nằ m mô ̣t đường tròn tâm O bán kính R = 12 cm Tứ giác OKAH nô ̣i tiế p (vì góc K + góc H = 1800) Do đó Â = π - α A K O A2 => góc A2OA1 = 2Â (góc cùng chắ n cung A1A2) H (M1) A1 => ∠A2OA1 = 2(π - α ) = 1200 ∆ A2OA1 cân ta ̣i O có góc O = 1200; ca ̣nh A20 = R = 12 cm => A1A2 = 2R.sin300 = 12 b) Từ A1A2 = 2R sin α Do đó để A1A2 không đổ i => R không đổ i (vì α không đổ i) Vâ ̣y A chỉ có thể dich chuyể n mô ̣t mă ̣t tru ̣, có tru ̣c là giao tuyế n của hai ̣ gương bán kính R = 12 cm, giới ̣n bởi hai gương Thí dụ 3: Hai gương phẳ ng AB và CD đă ̣t song song đố i diê ̣n và cách a=10 cm Điể m sáng S đă ̣t cách đề u hai gương Mắ t M của người quan sát cách đề u hai gương (hình ve) Biế t AB = CD = 89 cm, SM = 100 cm B ̃ A a) Xác đinh số ảnh S mà người quan sát thấ y đươ ̣c ̣ M S b) Vẽ đường của tia sáng từ S đế n mắ t M sau khi: - Phản xa ̣ mỗi gương mô ̣t lầ n D C - Phản xa ̣ gương AB hai lầ n, gương CD lầ n Giải Sn Xét ánh sáng từ S truyề n theo chiề u tới AB trước S G1 G2 G1 → S1 → S → S ảnh ảo đố i xứng với vâ ̣t qua gương nên ta có: SS1 = a S1 A K B M S SS3 = 3a SS5 = 5a D C … SSn = n a 10 Mắ t ta ̣i M thấ y đươ ̣c ảnh thứ n, nế u tia phản xa ̣ gương AB ta ̣i K lo ̣t vào mắ t và có đường kéo dài qua ảnh Sn Vâ ̣y điề u kiê ̣n mắ t thấ y ảnh Sn là: AK ≤ AB ∆S n SM ~ ∆S n AK ⇒ S n A AK = ⇒ S n S SM a = 89 ⇒ n = 50 Vì n ∈ Z => n = na 100 11 na − Xét ánh sáng từ S truyề n theo chiề u tới gương CD trước ta cũng có kế t quả tương tự Vâ ̣y số ảnh quan sát đươ ̣c qua ̣ là: 2n = b) Vẽ đường của tia sáng: S5 S5 S1 S1 A B M S C B A D S3 M S D C S3 Bài tập tham khảo: 1- Mô ̣t bóng đèn S đă ̣t cách tủ gương 1,5 m và nằ m tru ̣c của mă ̣t gương Quay cánh tủ quanh bản lề mô ̣t góc 300 Tru ̣c gương cánh bản lề 80 cm: a) ảnh S của S di chuyể n quỹ đa ̣o nào? b) Tính đường của ảnh Loại 4: Xác định thị trường của gương “Ta nhìn thấ y ảnh của vâ ̣t tia sáng truyề n vào mắ t ta có đường kéo dài qua ảnh của vâ ̣t” Phương pháp: Vẽ tia tới từ vâ ̣t tới mép của gương Từ đó vẽ các tia phản xa ̣ sau đó ta sẽ xác đinh đươ ̣c vùng mà đă ̣t mắ t có thể nhìn thấ y đươ ̣c ảnh của vâ ̣t ̣ B Thí dụ 1: bằ ng cách vẽ hay tìm vùng không gian ̃ mà mắ t đă ̣t đó sẽ nhìn thấ y ảnh của toàn bô ̣ vâ ̣t sáng AB qua gương G A (G) 11 Giải Dựng ảnh A’B’ của AB qua gương Từ A’ và B’ vẽ các tia qua hai mép gương Mắ t chỉ có thể nhìn thấ y cả A’B’ nế u đươ ̣c đă ̣t vùng ga ̣ch chéo B A (G) A’ B’ Thí dụ 2: Hai người A và B đứng trước mô ̣t gương phẳ ng (hình ve) ̃ M H N K h h B A a) Hai người có nhìn thấ y gương không? b) Mô ̣t hai người dẫn đế n gương theo phương vuông góc với gương thì nào ho ̣ thấ y gương? c) Nế u cả hai người cùng dầ n tới gương theo phương vuông góc với gương thì ho ̣ có thấ y qua gương không? Biế t MA = NH = 50 cm; NK = 100 cm, h = 100 cm Giải A' B' a) Vẽ thi ̣trường của hai người - Thi ̣trường của A giới ̣n bởi góc MA’N, của B giới ̣n bởi góc MB’N - Hai người không thấ y vì người này ở ngoài thi ̣trường của người H M N K h h B A 12 A' b) A cách gương m Cho A tiế n la ̣i gầ n Để B thấ y đươ ̣c ảnh A’ M của A thì thi ̣trường của A phải hình vẽ sau: N K h A ∆ AHN ~ ∆ BKN -> H AH AN 0,5 = ⇒ AH = BK ⇒ AH = = 0,5m BK KN B c) Hai người cùng tới gương thì ho ̣ không nhìn thấ y gương vì người này vẫn ở ngoài thi ̣trường của người Thí dụ 3: Mô ̣t người cao 1,7m mắ t người ấ y cách đỉnh đầ u 10 cm Để người ấ y nhìn thấ y toàn bô ̣ ảnh của mình gương phẳ ng thì chiề u cao tố i thiể u của gương là mét? Mép dưới của gương phải cách mă ̣t đấ t mét? Giải - Vâ ̣t thâ ̣t AB (người) qua gương phẳ ng cho ảnh ảo A’B’ đố i xứng - Để người đó thấ y toàn bô ̣ ảnh của mình thì kích thước nhỏ nhấ t và vi ̣ trí đă ̣t gương phải thoã man đường của tia sáng hình ve ̃ ̃ ∆ MIK ~ MA’B’ => IK = A′B ′ AB = = 0,85m 2 ∆ B’KH ~ ∆ B’MB => KH = B I B' M MB = 0,8m K Vâ ̣y chiề u cao tố i thiể u của gương là 0,85 m Gương đă ̣t cách mă ̣t đấ t tố i đa là 0,8 m A H A' Bài tập tham khảo: Bài1: Mô ̣t hồ nước yên tinh có bề rô ̣ng m Trên bờ hồ có mô ̣t cô ̣t cao ̃ 3,2 m có treo mô ̣t bóng đèn ở đỉnh Mô ̣t người đứng ở bờ đố i diê ̣n quan sát ảnh của bóng đèn, mắ t người này cách mă ̣t đấ t 1,6 m a) Vẽ chùm tia sáng từ bóng đèn phản xa ̣ mă ̣t nước tới mắ t người quan sát b) Người ấ y lùi xa hồ tới khoảng cách nào thì không còn thấ y ảnh ảnh của bóng đèn? Bài 2: Mô ̣t gương phẳ ng hình tròn, tâm I bán kính 10 cm Đă ̣t mắ t ta ̣i O tru ̣c Ix vuông góc với mă ̣t phẳ ng gương và cách mă ̣t gương mô ̣t đoa ̣n OI = 40 cm Mô ̣t điể m sáng S đă ̣t cách mă ̣t gương 120 cm, cách tru ̣c Ix mô ̣t khoảng 50 cm a) Mắ t có nhìn thấ y ảnh S’ của S qua gương không? Ta ̣i sao? b) Mắ t phải chuyể n dich thế nào tru ̣c Ix để nhìn thấ y ảnh S’ của S Xác ̣ đinh khoảng cách từ vi ̣ trí ban đầ u của mắ t đế n vi ̣ trí mà mắ t bắ t đầ u nhìn thấ y ảnh ̣ S’ của S qua gương 13 Loại 5: Tính các góc Thí dụ 1: Chiế u mô ̣t tia sáng hep vào mô ̣t gương phẳ ng Nế u cho gương quay ̣ α quanh mô ̣t tru ̣c bấ t kỳ nằ m mă ̣t gương và vuông góc với tia tới thì mô ̣t góc R1 tia phản xa ̣ sẽ quay mô ̣t góc bao nhiêu? theo chiề u nào? S N Giải Xét gương quay quanh tru ̣c O từ vi ̣trí M1 đế n M2 (góc M1OM2 = α) lúc đó pháp tuyế n cũng quay góc N1KN2 = α M1 ii I N2 i' i' O (góc có ca ̣nh tương ứng vuông góc) P Xét ∆ IPJ có ∠IJR2 = ∠JIP + ∠IPJ R2 M2 J K Hay 2i’ = 2i + β => β = 2( i’ – i ) (1) Xét ∆ IJK có ∠IJN2 = ∠JIK + ∠IKJ Hay i’ = i + α => α = ( i’ – i ) (2) Từ (1) và (2) => β = α Vâ ̣y gương quay mô ̣t góc α quanh mô ̣t tru ̣c bấ t kỳ vuông góc với tia tới thì tia phản xa ̣ sẽ quay mô ̣t góc α theo chiề u quay của gương Thí dụ 2: Hai gương phẳ ng hình chữ nhâ ̣t giố ng đươ ̣c ghép chung theo mô ̣t ca ̣nh ta ̣o thành góc α hình vẽ (OM1 = OM2) Trong khoảng giữa hai gương gầ n O có mô ̣t điể m sáng S Biế t rằ ng tia sáng từ S đă ̣t vuông góc vào G1 sau phản xa ̣ ở G1 thì đâ ̣p vào G2, sau phản xa ̣ ở G2 thì đâ ̣p vào G1 và phản xa ̣ G1 mô ̣t lầ n nữa Tia phản xa ̣ cuố i cùng vuông góc với M1M2 Tính α (G1) Giải - Vẽ tia phản xa ̣ SI1 vuông góc với (G1) - Tia phản xa ̣ là I1SI2 đâ ̣p vào (G2) - Dựng pháp tuyế n I2N1 của (G2) - Dựng pháp tuyế n I3N2 của (G1) - K Vẽ tia phản xa ̣ cuố i cùng I3K I3 I1 O S N1 I2 N2 (G2) Dễ thấ y góc I1I2N1 = α ( góc có ca ̣nh tương ứng vuông góc) => góc I1I2I3 = 2α Theo đinh luâ ̣t phản xa ̣ ánh sáng ta có: ̣ ∠KI3 M1 = ∠I2I3O = 900 - 2α => ∠I3 M1K = 2α ∆ M1OM cân ở O => α + 2α + 2α = 5α = 1800 => α = 360 Vâ ̣y α = 360 Bài tập tham khảo: 14 Bài 1: Chiế u tia sáng SI tới mô ̣t gương phẳ ng G Nế u quay tia này xung quanh điể m S mô ̣t góc α thì tia phản xa ̣ quay mô ̣t góc bằ ng bao nhiêu? Bài 2: Hai gương phẳ ng G1 và G2 có các mă ̣t phản xa ̣ hơ ̣p với mô ̣t góc α = 600 chiế u tia sáng SI tới G1 tia này phản xa ̣ theo IJ và phản xa ̣ G theo JR tính góc hơ ̣p bởi các tia SI và JR 15 ... đề u hai gương Mắ t M của người quan sát cách đề u hai gương (hình ve) Biế t AB = CD = 89 cm, SM = 100 cm B ̃ A a) Xác đinh số ảnh S mà người quan sát thấ y đươ ̣c ̣ M S b) Vẽ... điề u kiê ̣n mắ t thấ y ảnh Sn là: AK ≤ AB ∆S n SM ~ ∆S n AK ⇒ S n A AK = ⇒ S n S SM a = 89 ⇒ n = 50 Vì n ∈ Z => n = na 100 11 na − Xét ánh sáng từ S truyề n theo chiề u tới gương... vuông góc) => góc I1I2I3 = 2α Theo đinh luâ ̣t phản xa ̣ ánh sáng ta có: ̣ ∠KI3 M1 = ∠I2I3O = 90 0 - 2α => ∠I3 M1K = 2α ∆ M1OM cân ở O => α + 2α + 2α = 5α = 1800 => α = 360 Vâ ̣y α = 360 Bài

Đề cương bồi dưỡng HSG Lý 9 (Phần quang)

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan