Bài 5: Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng - trang 15 Sách bài tập Vật Lí 7
Bài 5.1 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 7: Nói về tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng, câu phát biểu nào dưới đây là đúng?
A. Hứng được trên màn và lớn bằng vật
B. Không hứng được trên màn và bé hơn vật
C. Không hứng được trên màn và lớn bằng vật
D. Hứng được trên màn và lớn hơn vật
Bài giải:Đáp án đúng là: C. Không hứng được trên màn và lớn bằng vật
Giải thích: Vì ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng là ảnh ảo, không hứng được trên màn và có độ lớn bằng vật.
Bài 5.2 trang 15: Cho một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng, cách gương 5cm.
1. Hãy vẽ ảnh của S tạo bởi gương theo hai cách
a. Áp dụng tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng
b. Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng
2. Ảnh vẽ theo hai cách trên có trùng nhau không?
Bài giải:1. Vẽ ảnh của S theo 2 cách:
a) Áp dụng tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng
Vì ảnh S’ và S đối xứng nhau qua mặt gương nên ta vẽ ảnh S’ như sau:
+ Từ S vẽ tia SH vuông góc với mặt gương tại H.
+ Trên tia đối của tia HS ta lấy điểm S’ sao cho S’H = SH. S’ chính là ảnh của S qua gương cần vẽ.
b) Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng
+ Vẽ hai tia tới SI, SK và các pháp tuyến IN1 và KN2
+ Sau đó vẽ hai tia phản xạ IR và KR’ dựa vào tính chất góc tới bằng góc phản xạ.
+ Kéo dài hai tia phản xạ IR và KR’ gặp nhau ở đúng điểm S’ mà ta đã vẽ trong cách a.
2. Ảnh vẽ theo hai cách trên trùng nhau.
Bài 5.3 trang 15: Một vật sáng AB đặt trước một gương phẳng (hình 5.1). Góc tạo bởi vật và mặt phẳng gương bằng 60o. Hãy vẽ ảnh của một vật tạo bởi gương và tìm góc tạo bởi ảnh và mặt gương.
* Vẽ hình như hình 5.1a
Vì ảnh và vật đối xứng nhau qua gương nên ta xác định ảnh của vật AB bằng cách sau:
- Xác định ảnh A’ của A bằng cách dựng AH vuông góc với gương, trên tia đối của tia HA lấy điểm A’ sao cho A’H = HA. Vậy A’ là ảnh của A qua gương cần vẽ.
- Tương tự ta xác định được ảnh B’ của B qua gương.
- Nối A’B’ ta được ảnh A’B’ của AB qua gương phẳng. A’B’ là ảnh ảo nên vẽ bằng nét đứt để phân biệt với vật sáng.
* Góc tạo bởi ảnh A’B’ và mặt gương bằng 60o. Không cần chứng minh bằng hình học, chỉ cần vẽ chính xác 60o.
Bài 5.4 trang 15: Cho một điểm sáng S đặt trước gương phẳng
a. Vẽ ảnh S’ của S tạo bởi gương (dựa vào tính chất của ảnh).
b. Vẽ một tia tới SI cho một tia phản xạ đi qua một điểm A ở trước gương (hình 5.2).
Bài giải:
a. Vẽ như hình bên: SS’ ⊥ gương cắt gương tại H sao cho SH = S’H
b. Các tia phản xạ kéo dài đều đi qua ảnh S’. Vẽ S’A cắt gương ở I. SI là tia tới cho tia phản xạ IR đi qua A.
Bài 5.5 trang 16: Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng không có tính chất nào dưới đây?
A. hứng được trên màn và lớn bằng vật
B. không hứng được trên màn
C. không hứng được trên màn và lớn bằng vật
D. cách gương một khoảng bằng khoảng cách từ vật đến gương.
Bài giải:Đáp án: A
Ảnh của một vật tạo bới gương phẳng không có tính chất hứng được trên màn và lớn bằng vật.
Bài 5.6 trang 16: Một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng một khoảng d cho một ảnh S’ cách gương một khoảng d’. So sánh d và d’.
A. d = d’
B. d > d’
C. d < d’
D. không so sánh được vì ảnh là ảnh ảo, vật là thật
Bài giải:Đáp án: A
Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương phẳng bằng khoáng cách từ ảnh của điểm đó đến gương nên d=d’.
Bài 5.7 trang 16: Hai quả cầu nhỏ A và B được đặt trước một gương phẳng như ở hình 5.3. Đặt mắt ở vị trí nào thì nhìn thấy ảnh của quả cầu này che khuất ảnh của quả cầu kia? Vẽ hình.
Bài giải:
- Muốn cho ảnh của hai quả cầu che lấp nhau thì hai tia tới xuất phát từ hai điểm sáng A, B phải cho hai tia phản xạ trùng lên nhau. Như vậy hai tia tới cũng phải trùng lên nhau. Hai tia tới duy nhất có thể trùng lên nhau là hai tia nằm trên đường thẳng AB, cắt mặt gương ở I.
- Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng ở I (i = r), ta vẽ được tia phản xạ chung IR. Để mắt trên đường truyền của IR, ta sẽ nhìn thấy ảnh của quả cầu này che khuất ảnh của quả cầu kia.
Bài 5.8 trang 16: Đặt một gương phẳng trước một vật như thế nào thì nhìn thấy ảnh của vật lộn ngược so với vật? Vẽ hình.
Bài giải:
+ Ảnh A’B’ của vật AB qua gương phẳng lộn ngược so với vật, có nghĩa là AB và A’B’ cùng nằm trên một đường thẳng.
+ Các tia tới xuất phát từ A và B vuông góc với mặt gương (góc tới i = 0o) sẽ cho hai tia phản xạ đi qua A’ và B’ cùng vuông góc với mặt gương.
Vậy AB và A’B’ đều nằm trên đường thẳng AI vuông góc với gương. Có nghĩa là phải đặt vật AB vuông góc với mặt gương.
Bài 5.9 trang 16: Hãy vẽ ảnh của chữ ÁT đặt trước gương phẳng như hình 5.4. Ảnh thu được là chữ gì?
Bài giải:
Áp dụng tính chất ảnh của một điểm sáng tạo bởi gương phẳng (cách gương một khoảng bằng khoảng cách từ vật đến gương) ta lần lượt vẽ ảnh của từng điểm trên chữ ÁT, ta thu được ảnh là chữ TÀ.
Bài 5.10 trang 16: Một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng OM (hình 5.5). Khi cho gương quay một góc 30o quanh O thì ảnh của S di chuyển trên đường nào? Đoạn thẳng OS’ quay được một góc bằng bao nhiêu?
Bài giải:
+ Khi gương ở vị trí OM thì cho ảnh S là S’, ta có SI = IS’ và hai góc bằng nhau
+ Cũng như thế, khi gương quay quanh điểm O đến vị trí OM’ cho ảnh S’’, ta có: SK = KS’’ và
Như vậy khi gương quay được một góc
Theo hình vẽ ta có:
Do đó:
Vậy khi gương quay được một góc α thì đường nối ảnh với O quay được một góc β = 2α. Vì OS = OS' = OS" nên ảnh di chuyển trên một cung tròn có bán kính OS' = OS.
Bài 5.11 trang 17: Một người đứng trước một gương thẳng đặt mắt tại M để quan sát ảnh của một bức tường song song với gương ở phía sau lưng (hình 5.6)
a. Dùng hình vẽ xác định khoảng cách PQ trên tường mà người ấy quan sát được trong gương. Nói rõ cách vẽ.
b. Nếu người ấy tiến lại gần gương hơn thì khoảng cách PQ sẽ biến đổi như thế nào?
Bài giải:a. M’ là ảnh của mắt M cho bởi gương GI.
Trong các tia sáng đi từ tường tới gương, hai tia ngoài cùng cho tia phản xạ lọt vào mắt của KM và IM, ứng với 2 tia tới PK và QI. Hai tia tới PG và QI đều có đường kéo dài đi qua M’.
Cách vẽ PQ:
+ Đầu tiên vẽ ảnh M’ của M (MM’ ⊥ KI và M’H = MH), sau đó nối M’K và kéo dài cắt tưởng ở P và M’I cắt tường ở Q. PQ là khoảng tường quan sát được trong gương.
b. Nếu người tiến lại gần gương thì ảnh M’ cũng tiến lại gần gương, góc KM’I to ra nên khoảng PQ cũng to ra hơn.
Bài 5.12 trang 17: Một nguồn sáng S được đặt trước một gương phẳng (hình 5.7)
a. Xác định khoảng không gian cần đặt mắt để có thể quan sát thấy ảnh của S
b. Nếu đưa S lại gần gương hơn thì khoảng không gian này sẽ biến đổi như thế nào?
Bài giải:a. Muốn nhìn thấy ảnh S’ thì mắt phải đặt trong chùm tia phản xạ ứng với chùm tia tới xuất phát từ S tới gương. Hai tia phản xạ ngoài cùng trên gương ứng với hai tia tới ngoài cùng trên gương là SI và SK. Vùng quan sát được thể hiện như hình vẽ sau:
b. Nếu đưa S lại gần gương hơn thì ảnh S’ cũng ở gần gương hơn, góc IS’K sẽ tăng lên và khoảng không gian cần đặt để nhìn thấy S’ cũng tăng lên.
Bài trước: Bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng - trang 12 Sách bài tập Vật Lí 7 Bài tiếp: Bài 7: Gương cầu lồi - trang 18 Sách bài tập Vật Lí 7