Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Giải Sách Bài Tập Vật Lí 7 – Bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Lời giải:

+ Vẽ pháp tuyến IN vuông góc với gương phẳng.

+ Vẽ tia phản xạ IR nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới và pháp tuyến tại điểm tới, sao cho góc tới i bằng góc phản xạ i’: i = i’.

+ Xem hình vẽ 4.1a

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

+ Vì SI hợp với mặt gương góc 30o nên góc tới i = 90 – 30 = 60o.

Suy ra: góc phản xạ i’ = i = 60o.

A. 20o

B. 80o

C. 40o

D. 60o

Lời giải:

   Đáp án: A

Ta có tia phản xạ tạo với tia tới một góc 40o, mà góc phản xạ và góc tới bằng nhau nên giá trị của góc tới là: 40 : 2 = 20o

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

a. Vẽ tia phản xạ.

b. Vẽ một vị trí đặt gương để thu được tia phản xạ theo phương nằm ngang từ trái sang phải.

Lời giải:

a) Vẽ tia phản xạ:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Trong mặt phẳng tới:

    – Dựng pháp tuyến IN tại điểm tới I.

    – Ta dùng thước đo góc để đo góc tới

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

    – Từ đó vẽ tia IR khác phía với tia tới SI bờ là pháp tuyến IN sao cho

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Vậy tia IR là tia phản xạ cần vẽ.

b) Vị trí đặt gương như hình 4.2b.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Cách vẽ:

Vì tia phản xạ IR phải có hướng nằm ngang chiều từ trái sang phải theo yêu cầu bài toán nên:

    + Đầu tiên ta vẽ tia phản xạ IR như đề bài đã cho.

    + Pháp tuyến IN luôn là tia phân giác của

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập
, do đó tiếp theo ta vẽ tia phân giác của góc
Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập
.

    + Đường phân giác IN này luôn vuông góc với gương tại điểm tới I. Nên ta xác định được vị trí của mặt gương bằng cách quay gương sao cho mặt gương vuông góc với IN. Đây là vị trí gương cần xác định.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Lời giải:

Muốn có được 2 tia tới cho hai tia phản xạ cùng tới điểm M trên tường thì ta phải thay đổi vị trị của đèn sao cho mỗi vị trí đó ứng với một tia tới SI cho tia phản xạ IM.

* Thay đổi vị trí đèn để có tia SI, vị trí này được xác định như sau:

+ Lấy điểm tới I bất kì trên gương, nối IM ta được tia phản xạ IM.

+ Vẽ pháp tuyến IN1 tại điểm tới, rồi vẽ góc tới

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập
bằng góc phản xạ
Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập
nghĩa là:
Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập
. Ta xác định được tia tới S1I cũng chính là vị trí đặt đèn pin.

* Tương tự như vậy ta vẽ được tia tới S2K ứng với vị trí thứ hai của đèn pin.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

    A. i = r = 60o

    B. i = r = 30o

    C. i = 20o, r = 40o

    D. i = r = 120o

Lời giải:

   Đáp án: B

Ta có tia phản xạ IR tạo với tia tới một góc 60o, mà góc tới lại bằng góc phản xạ nên gía trị góc tới bằng góc phản xạ bằng: i = r = 60:2 = 30o

   A. r = 90o

   B. r = 45o

   C. r = 180o

   D. r = 0o

Lời giải:

   Đáp án: D

Vì khi chiếu tia tới vuông góc một mặt phẳng gương, tia tới trùng với pháp tuyển, góc tới bằng góc phản xạ bằng 0.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

   A. 30o

   B. 45o

   C. 60o

   D. 90o

Lời giải:

Chọn B.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Chiếu một tia sáng SI theo phương nằm ngang lên một gương phẳng như hình 4.5a, ta thu được tia phản xạ theo phương thẳng đứng, nó sẽ vuông góc với tia tới SI tạo thành góc 90o

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

   A. mặt gương

   B. mặt phẳng vuông góc với tia tới và mặt gương

   C. mặt phẳng vuông góc với tia tới

   D. mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến với gương ở điểm tới

Lời giải:

   Đáp án: D

Khi chiếu một tia sáng SI lên một gương phẳng tia phản xạ thu được nằm trong mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến với gương ở điểm tới.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

   A. r = 120o

   B. r = 60o

   C. r = 30o

   D. r = 45o

Lời giải:

Đáp án: C.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Kẻ pháp tuyến IN vuông góc với mặt phẳng gương tạo với gương một góc 90o (hình 4.6a).

Ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Do góc tới bằng góc phản xạ nên góc phản xạ: r = i = 30o.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

   A. 0o

   B. 60o

   C. 45o

   D. 90o

Lời giải:

Đáp án: A.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Giả sử tia tới là SI có góc tới là:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Định luật phản xạ tại gương G1:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Do hai gương đặt song song với nhau nên pháp tuyến IN ở gương G1 và pháp tuyến RN’ ở gương G2 song song với nhau, tia phản xạ ở G1 chính là tia tới ở gương G2:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Định luật phản xạ tại gương G2:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Từ (1) và (2) ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Vì hai góc này so le trong nên SI // RK. Nên góc tạo bởi tia tới SI và tia phản xạ cuối cùng trên gương G2 có giá trị 0o.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

   A. 180o

   B. 60o

   C. 45o

   D. 90o

Lời giải:

Đáp án: A.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Do hai gương đặt vuông góc với nhau nên hai pháp tuyến IN1 và JN2 cũng vuông góc với nhau.

Định luật phản xạ tại gương G1:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Định luật phản xạ tại gương G2:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Tam giác IJN vuông tại N:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

→ Tia tới SI song song với tia phản xạ JR. Góc tạo bởi tia tới SI và tia phản xạ cuối cùng trên gương G2 có giá trị 180o.

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Lời giải:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Tại I, theo định luật phản xạ, ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Trong tam giác IKO, ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Tại K, theo định luật phản xạ, ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Từ (1) và (2) ta được:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Trong tam giác IKJ, ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập

Để tia tới SI trên gương G1 vuông góc với tia phản xạ JR trên gương G2 thì:

Định luật phản xạ ánh sáng Giải bài tập