Đọc tài liệu sẽ cùng các em trả lời câu hỏi Bài 13: Sự phản xạ ánh sáng thuộc Chủ đề 6: ÁNH SÁNG với tài liệu Giải KHTN lớp 7 Cánh Diều. Nội dung này chắc chắn sẽ giúp các em chuẩn bị bài học trước khi đến lớp tốt nhất.
Giải KHTN lớp 7 Cánh Diều Bài 13 chi tiết
Câu hỏi mở đầu trang 69 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Ban đêm, khi ở trong một phòng không có ánh đèn, mở mắt em sẽ không thể nhìn rõ các vật trong phòng. Nếu có ánh sáng từ đèn ở ngoài đường hoặc ánh trăng lọt vào phòng, em sẽ có thể nhìn rõ các vật trong phòng.
Chúng ta có thể nhìn thấy các vật là do ánh sáng từ nguồn chiếu đến các đồ vật rồi hắt lại đến mắt ta. Hiện tượng ánh sáng bị hắt lại khi gặp bề mặt một vật gọi là sự phản xạ ánh sáng.
Ánh sáng sẽ phản xạ trên một bề mặt như thế nào?
Trả lời
Ánh sáng phản xạ trên một bề mặt tuân theo định luật phản xạ ánh sáng:
+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của mặt phản xạ ở điểm tới.
+ Góc phản xạ bằng góc tới.
Sự phản xạ ánh sáng trên bề mặt các vật
Luyện tập 1 trang 70 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Quan sát hình 13.4, so sánh sự phản xạ của ánh sáng trong hai trường hợp: phản xạ và phản xạ khuếch tán.
Trả lời
a. Phản xạ cho các tia phản xạ song song với nhau.
b. Phản xạ khuếch tán cho các tia phản xạ không song song nhau mà chúng bị phản xạ theo các hướng khác nhau.
Định luật phản xạ ánh sáng
Thực hành trang 71 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Dụng cụ
Bảng chia độ được gắn thẳng đứng trên giá. Đèn có thể dịch chuyển được trên bảng chia độ. Gương phẳng nằm vuông góc với bảng chia độ (hình 13.6).
Tiến hành
- Dùng đèn chiếu một tia sáng đến gương phẳng, quan sát tia phản xạ (hình 13.6).
- Thay đổi góc tới, đo góc phản xạ rồi ghi lại vào bảng:
Trả lời
| Góc tới | Góc phản xạ |
|---|---|
| 30° | 30° |
| 45° | 45° |
| 60° | 60° |
| 20° | 20° |
Câu hỏi 1 trang 71 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Từ số liệu thu được trong thí nghiệm, em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới?
Trả lời
Từ số liệu thu được trong thí nghiệm, ta thấy góc tới và góc phản xạ bằng nhau.
Luyện tập 2 trang 71 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Hình 13.7 vẽ một tia tới SI chiếu lên gương phẳng G.
a) Vẽ tia phản xạ.
b) Nếu giữ nguyên tia tới SI, làm thế nào để có tia phản xạ hướng theo phương thẳng đứng? Tiến hành thí nghiệm kiểm tra đề xuất của em.
Trả lời
a. Vẽ tia phản xạ IR.
- Từ điểm S vẽ tia sáng SI cắt gương tại điểm I.
- Dựng tia pháp tuyến IN
- Dựng tia phản xạ IR sao cho
b. Nếu giữ nguyên tia tới SI, để có tia phản xạ hướng theo phương thẳng đứng thì phải xoay gương. Để xác định được vị trí xoay chính xác ta cần làm như sau:
+ Vẽ tia phản xạ có phương thẳng đứng hướng xuống hoặc hướng lên.
+ Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ.
+ Theo định luật phản xạ ánh sáng thì góc tới và góc phản xạ bằng nhau, khi đó tia phân giác của góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ chính là pháp tuyến.
+ Tiếp theo vẽ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đó chính là vị trí gương cần tìm, lưu ý mặt phản xạ gương cùng phía với các tia tới và pháp tuyến.
Ảnh của vật qua gương phẳng
Vận dụng 1 trang 72 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Kính tiềm vọng là một dụng cụ giúp nhìn thấy vật bị che khuất.
Hình 13.8 là sơ đồ cấu tạo một kính tiềm vọng đơn giản, bao gồm hai gương đặt nghiêng 45o so với phương ngang, có bề mặt phản xạ hướng vào nhau. Em hãy vẽ lại sơ đồ cấu tạo kính tiềm vọng này vào vở và vẽ tiếp đường truyền của ánh sáng tới mắt để giải thích vì sao có thể sử dụng kính tiềm vọng để nhìn thấy vật bị che khuất.
Trả lời
- Tại các điểm tới I, J dựng pháp tuyến vuông góc với mặt gương.
- Tại các điểm tới I, J kẻ tia phản xạ sao cho góc tới bằng góc phản xạ.
Câu hỏi 2 trang 72 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Có những cách nào để đọc được dòng chữ dưới đây dễ dàng hơn?
Trả lời
- Cách 1: Viết lại dòng chữ lên giấy, dí nét bút thật mạnh khi viết, đọc dòng chữ từ mặt bên kia tờ giấy.
- Cách 2: Có thể dùng bút mực nước tô lại nét chữ trên sau đó nhìn vào mặt sau tờ giấy đó hoặc dùng một tờ giấy trắng khác đặt lên trên để mực in lên tờ giấy trắng đó.
⇒ Kết quả đọc được dòng chữ là: “ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG”.
Thực hành 2 trang 72 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Dụng cụ
Một tấm kính có giá đỡ, hai viên phấn màu đỏ và màu vàng có cùng kích thước, một cái thước.
Tiến hành
Hãy làm thí nghiệm kiểm chứng tính chất ảnh của một vật qua gương phẳng: Ảnh của một vật qua gương phẳng là ảnh ảo, cùng chiều, cùng kích thước với vật và khoảng cách từ ảnh tới gương bằng khoảng cách từ vật tới gương.
Trả lời
+ Trước tiên sử dụng viên phấn màu đỏ đặt trước gương phẳng sẽ thu được ảnh của viên phấn màu đỏ qua gương. Đánh dấu vị trí ảnh của viên phấn đỏ trên gương phẳng (có thể dùng bút vẽ đường viền bao quanh ảnh đó). Dùng thước đo khoảng cách từ viên phấn màu đỏ đến gương và từ vị trí ảnh đến gương.
⇒ Ta thấy khoảng cách từ ảnh đến gương bằng khoảng cách từ vật đến gương.
+ Có thể dùng tay hoặc tấm bìa làm màn chắn đặt sau gương xem có hứng được ảnh hay không, nếu không hứng được thì đó là ảnh ảo.
+ Đặt viên phấn vàng ở phía sau gương đúng vị trí ảnh của viên phấn màu đỏ đã đánh dấu trước đó, thì thấy viên phấn màu vàng trùng khít với đường viền ảnh đã được đánh dấu trên gương của viên phấn màu đỏ trước đó.
⇒ Chứng tỏ ảnh và vật có kích thước bằng nhau.
Vận dụng 2 trang 72 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Trong hình 13.10, có thể quan sát thấy ảnh của vật qua mặt ghế ở phần đã được đánh dầu bóng, còn ở phần chưa đánh dầu bóng thì không thấy đã được đánh dầu bóng, còn ở phần chưa đánh dầu bóng thì không thấy. Hãy giải thích tại sao.
Trả lời
- Vì ở phần đã được đánh dầu bóng có tác dụng giống như một gương phẳng, nên khi tia sáng đi qua phần đó có thể xảy ra hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi đó có thể nhìn thấy ảnh của vật qua phần đã được đánh dầu bóng.
- Ở phần chưa được đánh dầu bóng, các tia sáng đến phần đó xảy ra hiện tượng phản xạ khuếch tán nên không thể tạo ảnh của vật.
Dựng ảnh một vật qua gương phẳng
Câu hỏi 3 trang 73 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Em hãy chứng minh khoảng cách từ S đến gương và từ S’ đến gương là bằng nhau (hình 13.12).
Trả lời
Nối S với S’ cắt gương tại H.
⇒ Xét tại điểm tới
Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có:
Mặt khác ta lại có:
Lại có
⇒
* Xét tại điểm tới I2: Chứng minh tương tự ta có:
* Xét hai tam giác
⇒ ∆
Xét hai tam giác
⇒ ∆
⇒ SH = S’H hay khoảng cách từ S tới gương bằng khoảng cách từ S’ tới gương.
Luyện tập 3 trang 73 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Ảnh của một vật qua gương phẳng là tập hợp ảnh của tất cả các điểm trên vật. Hãy dựng ảnh của vật AB có hình mũi tên trong hình 13.13 bằng cách dựng ảnh của điểm A và điểm B rồi nối chúng lại với nhau.
Trả lời
- Dựng ảnh A’ của A qua gương phẳng:
+ Từ điểm A vẽ hai tia sáng AI1 và AI2 tới gương phẳng
+ Vẽ hai tia phản xạ I1R3 và I2R1 tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
+ Kéo dài các tia I1R3, I2R1 ta được giao điểm A’ là ảnh của A.
- Dựng ảnh B’ của B qua gương phẳng:
+ Từ điểm B vẽ hai tia sáng BK1 và BK2 tới gương phẳng
+ Vẽ hai tia phản xạ K1R4 và K2R2 tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
+ Kéo dài các tia K1R4, K2R2 ta được giao điểm B’ là ảnh của B.
- Nối 2 điểm A’ và B’, ta được ảnh của vật AB.
Luyện tập 4 trang 74 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Một học sinh cao 1,6 m có khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu là 8 cm. Bạn học sinh này cần chọn một gương phẳng treo tường (hình 13.14) có chiều cao tối thiểu bằng bao nhiêu để có thể nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương? Gương phẳng đã chọn cần được treo như thế nào?
Trả lời
+ Gọi AB là chiều cao của bạn học sinh đó, M là điểm đặt mắt.
+ Khi đó A’B’ là ảnh của AB; M’ là ảnh của mắt (M).
+ Để mắt có thể nhìn thấy ảnh A’B’ qua gương thì từ AB phải có tia sáng truyền đến gương và cho tia phản xạ đến mắt. Khi đó nối M với B’; nối M với A’ cắt tường ở điểm I và J.
+ Vậy khi đó IJ là chiều cao tối thiểu của gương.
Lưu ý: Gương phải treo thẳng và mép dưới của gương phải cách mặt đất một khoảng là JK.
Sử dụng các tính chất trong hình học cho các hình chữ nhật AMM’A’ và MBB’M’.
Khi đó:
Hay
Vậy chiều cao tối thiểu của gương là 0,8 m và treo cách mặt đất 0,76 m.
Vận dụng 3 trang 74 SGK KHTN lớp 7 Cánh Diều
Chùa Một Cột (hình 13.15) là một vật có tính đối xứng gương, tức là có thể chia vật thành hai phần bằng nhau sao cho phần này giống như ảnh của phần kia qua một gương phẳng.
Sưu tầm các tranh, ảnh về các vật có tính đối xứng gương trong đời sống.
Trả lời
- Hình ảnh một số vật có tính đối xứng trong cuộc sống
Chúc các em học tốt với tài liệu Giải khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều trên đây!