Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi lý lớp 7

1
giuphoctot.vn

GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HSG LÝ 7
CHƯƠNG I: QUANG HỌC
CHỦ ĐỀ
1
NHẬN BIẾT ÁNH SÁNG – SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG
I. Một số kiến thức cơ bản
1. Nhận biết ánh sáng – Nguồn sáng – Vật sáng
- Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt ta.
- Ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng truyền từ vật đó vào mắt ta.
- Nguồn sáng là vật tự nó phát ra ánh sáng. Vật sáng gồm nguồn sáng và những vật
hắt lại ánh sáng chiếu vào nó.
2. S
ự truyền ánh sáng
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng: Trong môi trường trong suốt và đồng tính,
ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.
- Đường truyền của tia sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng
gọi là tia sáng. (Hình vẽ 1.1)
- Chùm sáng: Gồm rất nhiều tia sáng hợp thành. Hình 1.1
Ba loại chùm sáng:
+ Chùm sáng song song ( Hình vẽ 1.2a)
+ Chùm sáng hội tụ ( Hình vẽ 1.2b)
+ Chùm sáng phân kì ( Hình vẽ 1.2c)



Hình 1.2a Hình 1.2b Hình 1.2c

3. Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng .
a) Bóng tối nằm ở phía sau vật cản không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền
tới.
b) Bóng nửa tối nằm ở phía sau vật cản, nhận được ánh sáng từ một phần của
nguồn sáng truyền tới.
c) Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng
nửa tối) của mặt trăng trên m
ặt đất.

2
d) Nguyệt thực xảy ra khi mặt trăng bị trái đất che khuất không được mặt trời chiếu
sáng.
II. Bài tập
1. Ví dụ
Bài tập 1:
Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào mắt ta nhận biết được có ánh sáng?
a) Ban ngày, mở mắt nhưng không thấy mặt trời.
b) Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn.
c) Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, mắt mở.
d) Ban ngày, trời nắng không mở m
ắt.
Hướng dẫn
a) Các trường hợp mắt nhận biết được ánh sáng:
+ Ban ngày, mở mắt nhưng không thấy mặt trời.Chú ý rằng không nhìn thấy mặt trời
không có nghĩa là không có ánh sáng.
+ Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, mắt mở.
b) Các trường hợp mắt không nhận biết được ánh sáng.
+ Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn.
+ Ban ngày, trời nắng không mở mắt.
Bài tập 2:

Trong những vật sau đây, nh
ững vật nào được xem là nguồn sáng và những vật nào là
vật được chiếu sáng: Mặt trời, mặt trăng, bóng đèn điện đang sáng, bóng đèn điện đang tắt,
ngọn lửa, quyển sách, bông hoa, con đom đóm.
Hướng dẫn
a) Những vật được xem là nguồn sáng : Mặt trời, bóng đèn điện đang sáng, ngọn
lửa, con đom đóm.
b) Những vật được chiếu sáng: Mặ
t trăng, bóng đèn điện đang tắt, quyển sách, bông
hoa.
Bài tập 3:
Từ nhiều thế kỉ trước, có người quan niệm rằng: Sở dĩ mắt nhìn thấy mọi vật vì mắt có
thể phát ra một loại tia đặc biệt là “tia nhìn”, khi tia này đi đến đâu, gặp vật nào thì ta có
thể nhìn thấy vật đó. Tất nhiên ngày nay, người ta đã xác nhận quan niệm như vậy là sai
lầm.
Em hãy lấy m
ột ví dụ minh hoạ để khẳng định sự sai lầm đó.

3
Hướng dẫn
Sở dĩ ta nhìn thấy một vật là do ánh sáng từ vật đó chiếu vào mắt. Theo quan niệm về
“tia nhìn” thì lẽ ra trong đêm tối, không có ánh sáng ta vẫn có thể nhìn thấy các vật,vì lúc
đó vẫn tồn tại tia nhìn. Tuy nhiên thực tế không cho thấy điều đó. Khi bật điện ta mới có
thể nhìn thấy mọi vật, như vậy khái niệm về “tia nhìn” là một khái niệm sai lầm.
Bài tập 4: Khi mua thướ
c thẳng bằng gỗ, người ta thường đưa thước lên ngang tầm mắt để
ngắm. Làm như vậy có tác dụng gì? Nguyên tắc của cách làm này đã dựa trên kiến thức vật
lí nào mà em đã học?
Hướng dẫn
Việc nâng thước lên để ngắm mục đích là để kiểm tra xem thước có thẳng hay không.

Nguyên tắc của cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng của ánh sáng.
Bài tập 5: Vì sao ta không thể nhìn được các vậ
t ở phía sau lưng nếu ta không quay mặt
lại? Hãy giải thích.
Hướng dẫn
Ta chỉ có thể nhìn thấy một vật nếu có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta. Những
vật ở phía sau lưng có thể là những vật tự phát sáng và cũng có thể là những vật nhận được
ánh sáng từ các nguồn khác, nhưng ánh sáng này truyền trong không khí theo đường thẳng
nên không thể truyền tới mắt ta được do đó ta không thể nhìn thấy. khi quay m
ặt lại, ánh
sáng có thể truyền trực tiếp tới mắt ta làm cho mắt nhìn được vật.
Bài tập 6: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn. Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và
bức tường, quan sát thấy trên bức tường xuất hiện một vùng tối hình bàn tay, xung quanh
có viền mờ hơn. Hãy giải thích hiện tượng đó?
Hướng dẫn
Bàn tay chắn giữa ngọn dền và bức tường đóng vai trò là v
ật chắn sáng, trên tường
(đóng vai trò là màn) sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Hình dạng của bóng tối và
bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng.
Bài tập 7:
Khi có hiện tượng nhật thực và hiện tượng nguyệt thực, vị trí tương đối của trái đất,
mặt trời và mặt trăng như thế nào?
Hướng dẫn
Khi có hiện tượng nhật thực và hiện t
ượng nguyệt thực: Trái đất, mặt trời và mặt trăng
nằm trên cùng một đường thẳng.
Trong hiện tượng nhật thực: Mặt trăng nằm trong khoảng giữa trái đất và mặt trời.
Trong hiện tượng nguyệt thực: trái đất nằm trong khoảng giữa mặt trăng và mặt trời.

4

Bài tập 8:
Tại sao trong các lớp học, người ta lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí khác nhau mà
không dùng một bóng đèn lớn (độ sáng của một bóng đèn lớn có thể bằng độ sáng của
nhiều bóng đèn nhỏ hợp lại)? Hãy giải thích.
Hướng dẫn
Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp học phải thoả mãn các yêu cầu: Phải đủ
độ sáng cần thiết, học sinh ngồi
ở dưới không bị chói khi nhìn lên bảng đen, tránh các bóng
tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay học sinh khi viết có thể tạo ra.
Trong ba yêu cầu trên, nếu dùng một bóng đèn lớn chỉ có thể thoả mãn yêu cầu thứ
nhất mà không thoả mãn được hai yêu cầu còn lại, do vậy phải dùng nhiều bóng đèn lắp ở
những vị trí thích hợp để thoả mãn được cả ba yêu cầu trên.

2. Bài tập áp dụng


Bài tập 1:
Khi ánh sáng chiế
u vào các vật, hầu hết ta thấy các vật đó sáng lên, nhưng với một số
vật ta không nhìn thấy chúng sáng lên mà lại có màu đen. Hãy giải thích vì sao vậy?
Bài tập 2:
Ban đêm, nhìn lên bầu trời ta thấy nhiều vì sao lấp lánh. Có phải tất cả chúng đều là
nguồn sáng (vật tự phát ra ánh sáng) không? Tại sao?
Bài tập 3:
Mắt có thể nhìn rõ những vật đặt phía sau tấm kính mỏng, nhưng nếu tấm kính càng
dày thì càng khó nhìn. Khi tấm kính dày đến một mứ
c nào đó thì mắt không thể nhìn được
những vật đặt phía sau. Hãy giải thích vì sao như vậy? chú ý rằng tấm kính vẫn là vật trong
suốt.
Bài tập 4:

Trên mái nhà lợp bằng tôn, nếu có một lỗ thủng nhỏ thì vào buổi trưa, ta thấy rất rõ
những chùm tia sáng hẹp xuyên qua lỗ tôn chiếu xuống nền nhà. Nhờ đâu ta có thể thấy rõ
như vậy?
Bài tập 5:
Trong đêm tối, nếu ta bật một que diêm cháy sáng thì l
ập tức ta có thể nhìn thấy các
vật gần đó. Vậy có phải ánh sáng đã truyền đi một cách tức thời không? Hãy tìm hiểu và
giải thích?

5
Bài tập 6:
Khi ngồi trước bếp lửa, qua phần không khí bên trên ngọn lửa ta nhìn thấy những vật
ở phía sau, chúng có vẻ “lung linh” không được rõ nét. Giải thích vì sao lại như vậy?
Bài tập 7: Vào mùa hè, khi đi ôtô trên mặt đường nhựa, nhìn phía xa trên mặt đường ta có
cảm giác như mặt đường có nước. Em hãy giải thích hiện tượng trên?
Bài tập 8: Một học sinh cho rằng, khi xảy ra hiện tượng nhật thực, thì tất cả mọi người
đứ
ng trên trái đất đều có thể quan sát được. Theo em nói như thế có đúng không, tại sao?

HƯỚNG DẪN BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài tập 1:
HD:Vật màu đen là vật không tự phát ra ánh sáng được và nó cũng không hắt lại ánh
sáng chiếu vào nó (ánh sáng khi chiếu vào nó bị nó hấp thụ). Sở dĩ ta nhận ra được vật màu
đen vì nó được đặt bên cạnh những vật sáng khác.
Bài tập 2:
HD: Không phải tất cả các vì sao trên bầu trời mà ta nhìn thấy vào ban đêm đề
u là
nguồn sáng.Thực ra, trong muôn vàn vì sao đó chỉ có một số vì sao là tự phát sáng (giống
như mặt trời), những vì sao này được xem là nguồn sáng. Số còn lại không tự phát sáng
được, ta nhìn thấy chúng là do chúng nhận được ánh sáng từ một nguồn sáng khác (như

mặt trời chẳng hạn)và hắt một phần ánh sáng vào mắt ta, chúng là những vật được chiếu
sáng. Ta thường nói sao sáng trên trời chỉ là một cách nói quen thuộc. thực ra, trong khoa
học “sao” dùng để chỉ những thiên thể
tự phát sáng, những thiên thể không tự phát sáng
được gọi là các hành tinh.
Bài tập 3:
HD: Khi truyền qua các vật trong suốt, một phần ánh sáng bị hấp thụ, nếu chiều dày
của vật trong suốt quá lớn, ánh sáng phát ra từ vật có thể bị hấp thụ hết, không truyền tới
mắt ta được và mắt không thể nhìn thấy các vật đặt phía sau.
Bài tập 4:
HD: Trong không khí có rất nhiều bụi. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống làm sáng các hạt
bụi và hắt vào mắt ta làm ta thấy rõ những chùm tia sáng chiếu qua lỗ tôn xuống nền nhà.
Bài tập 5:
HD: Ánh sáng truyền đi với một vận tốc nhất định nhưng rất lớn. người ta chứng minh
được rằng trong chân không hay gần đúng trong không khí, vận tốc của ánh sáng là 300
000 km/s. với vận tốc rất lớn này, trong một không gian hẹp (tức đường đi của ánh sáng là

6
ngắn) thì thời gian truyền ánh sáng là vô cùng nhỏ, chính vì vậy mà ta có cảm giác ánh
sáng truyền đi tức thời.
Bài tập 6:
HD: phần không khí phía trên ngọn lửa, tuy là môi trường trong suốt nhưng lại không
đồng đều. Sự không đồng đều này có được vì nhiều lí do chẳng hạn phần không khí phía
trên sát ngọn lửa bị ngọn lửa “nung nóng” nhiều hơn so với phần không khí ở trên nó. Vì lí
do này mà ánh sáng truyền từ vật phía sau đến mắt ta không còn theo đường thẳng nữa mà
là nhữ
ng đường cong, những “tia sáng cong” này cũng không cố định mà luôn thay đổi, kết
quả là vật phía sau mà mắt nhìn thấy có vẻ “lung linh”.
Bài tập 7:
HD: Do trời nắng nóng lên lớp không khí càng gần với mặt đường càng nóng, càng lên

cao độ nóng càng giảm, môi trường như vậy là không đồng đều, ánh sáng từ các đám mây,
khi chiếu xuống mặt đường đều bị “bẻ cong” khi ánh sáng này tới mắt gây cho ta hiện
tượng ảo ảnh và cảm giác như có nước trên mặt đườ
ng ở phía xa.
Bài tập 8: HD: Nói như vậy là không đúng. Trong khi xảy ra hiện tượng nhật thực,chỉ có
những người đứng trong vùng bóng tối của mặt trăng trên trái đất và những người đứng
trong vùng lân cận (vùng bóng nửa tối) mới có thể quan sát được hiện tượng. những người
không đứng trong vùng này thì không thể quan sát được hiện tượng nhật thực.





7

CHỦ ĐỀ
2
ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG
I. Một số kiến thức cơ bản
1. Gương phẳng
- Gương phẳng là một phần của mặt phẳng, nhẵn bóng có thể soi ảnh của các vật.
- Hình ảnh cuả một vật soi được trong gương gọi là ảnh của vật tạo bởi gương.
2. Sự phản xạ
ánh sáng trên gương phẳng
- Khi tia sáng truyền tới gương bị hắt lại theo một hướng xác định. Hiện tượng đó gọi
là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
- Tia sáng truyền tới gương gọi là tia tới.
- Tia sáng bị gương hắt lại gọi là tia phản xạ.
3. Định luật phản xạ ánh sáng.

- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương tại
điểm tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i)
S N R


I
Hình 2.1
4. Ảnh của mộtvật qua gương phẳng.
- Ảnh ảo tạo bởi gương phẳng không hứng được trên màn chắn và lớn bằng vật .
- Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương phẳng bằng khoảng cách từ
ảnh của
điểm đó đến gương.
- Các tia sáng từ điểm sáng S tới gương phẳng cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua
ảnh ảo S’.

II. Bài tập
1. Ví dụ
Bài tập 1: S R
Trên hình vẽ 2.2, SI là tia tới, IR là tia phản xạ. i i’
Biết rằng hai tia SI và IR vuông góc với nhau.
I
N

8
Hãy cho biết góc giữa tia tới và pháp tuyến tại điểm
tới là bao nhiêu? Hình 2.2
Hướng dẫn
Gọi i là góc tới, i’ là góc phản xạ. Vì tia tới và tia phản xạ vuông góc với nhau tức là i
+ i’ = 90

0
nên góc tới bằng góc phản xạ và bằng 45
0
.
Bài tập 2:
Trên hình vẽ 2.3a,b là các tia tới và gương phẳng. Hãy vẽ tiếp các tia phản xạ.

N

a) I b) I
Hình 2.3
Hướng dẫn
Trong hình vẽ (2.4a),
tia phản xạ bật ngược trở lại
Trong hình (2.4b), vì góc N
phản xạ bằng góc tới nên tia phản M M’
xạ đối xứng với tia tới qua pháp
tuyến ở điểm tớ
i .
Cách vẽ như sau: Chọn một
điểm M nằm trên tia tới, xác định a) I b) I
điểm M’ đối xứng với M qua pháp Hình 2.4
tuyến IN rồi vẽ tia IM’ chính là tia phản xạ.
Bài tập 3: Một tia sáng chiếu theo phương nằm ngang. Một HS muốn “bẻ” tia sáng này
chiếu thẳng đứng xuống dưới. Hãy tìm một phương án đơn giản để thực hiện việc đó.
Hướng dẫn
Có thể thự
c hiện một cách dễ dàng nhờ gương phẳng.
Đặt gương phẳng hợp vớí phương nằm ngang một góc 45
0

.
Khi đó tia sáng nằm ngang đóng vai trò là tia tới với góc tới 45
0
,
Tia này phản xạ trên gương phẳng cho tia phản xạ với góc phản
xạ cũng bằng 45
0
( Hình 2.5). khi đó tia tới và tia phản xạ vuông
góc với nhau, tia phản xạ sẽ hướng thẳng đứng xuống dưới.
Hình 2.5
Bài tập 4:

9
Tia sáng SI đến gương phẳng tại điểm I cho tia phản xạ là tia IR như hình 2.6. Gọi
S’ là điểm đối xứng với S qua gương. Em có nhận xét gì S
về vị trí của điểm S’ và tia phản xạ IR. N R
I
S’

Hướng dẫn Hình 2.6
Điểm S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR.
Thật vậy, SI
đối xứng với IR qua pháp tuyến IN và S đối xứng với S’ qua gương nên
S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR.
Bài tập 5:
Một học sinh nhìn vào vũng nước trước mặt,thấy ảnh của một cột điện ở xa. Hãy giải
thích vì sao em học sinh lại thấy được ảnh đó?
Hướng dẫn
Mặt nước phẳng lặng cũng phản xạ được ánh sáng chiếu tới nó nên v
ũng nước đóng

vai trò như một gương phẳng. Chùm tia sáng từ cột điện đến mặt nước bị phản xạ và truyền
tới mắt học sinh làm cho học sinh quan sát được ảnh qua vũng
nước đây thực chất là quá trình tạo ảnh qua gương phẳng.
Bài tập 6:
Trên hình vẽ 2.7 là một gương phẳng và hai điểm M,N.
Hãy tìm cách vẽ tia tới và tia phản xạ
của nó sao cho tia ló.
Đi qua điểm M còn tia phản xạ đi qua điểm N.
Hướng dẫn
Vì các tia sáng tới gương đều cho tia phản xạ có đường kéo
dài đi qua ảnh của nó nên ta có cách vẽ như sau:
a) Lấy điểm M’ đối xứng với M qua gương phẳng.
b) Nối M’ với N cắt gương tại I, khi đó I là điểm tới .
Tia MI chính là tia tới và tia IN là tia phản xạ cần vẽ
.
2. Bài tập áp dụng.
Bài tập 1:
Một học sinh khẳng định rằng, đặc điểm của chùm tia phản xạ qua gương phẳng phụ
thuộc vào chùm tia tới: Nếu chùm tia chiếu tới gương phẳng là chùm tia hội tụ hoặc phân
M
N
M
N
Hình 2.7
M’
Hình 2.8
I

10
kì thì chùm tia phản xạ cũng là chùm tia hội tụ hoặc phân kì. Theo em điều khẳng định trên

có đúng không? Nếu đúng hãy dùng hình vẽ để minh hoạ.
Bài tập 2:
Trong một số phòng học có đèn chiếu sáng. Khi bật đèn học sinh ngồi dưới thường bị
chói khi nhìn vào một số vị trí nhất định trên bảng. Vì sao lại như vậy? hãy suy nghĩ một
phương án để có thể khắc phục hiện tượ
ng này.
Bài tập 3:
Tại sao khi chiếu một chùm sáng hẹp lên một tờ giấy thì hầu như không thấy có chùm
tia phản xạ và ta lại có thể quan sát thấy rất rõ vệt sáng trên mặt giấy. Hãy giải thích vì sao
lại như vậy?
Bài tập 4: Trong các tiệm cắt tóc người ta thường bố trí hai cái gương: Một cái treo trước
mặt người cắt tóc và một các treo hơi cao ở phía sau lưng ghế ngồi. Hai gương này có tác
dụng gì? Hãy giải thích.
Bài t
ập 5:
Một người muốn mua một cái gương để có thể soi được toàn bộ cơ thể mình. Theo
em chỉ cần mua một cái gương cao khoảng bao nhiêu? Đặt như thế nào?
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài tập 1:
HD: Khẳng định như trên là đúng, xem hình vẽ 2.9
Hình a) Chùm tia tới là chùm hội tụ cho chùm tia phản xạ cũng là chùm tia hội tụ.
Hình b) Chùm tia tới là chùm phân kì cho chùm tia phản xạ cũng là chùm tia phân kì.





a) b)
Hình: 2.9
Bài tập 2:

HD: Ánh sáng từ những ngọn đèn chiếu lên mặt bảng tạo ra các chùm ánh sáng phản xạ
từ bảng trở lại. Nếu ánh sáng phản xạ tại một số vị trí trên bảng chiếu vào mắt học sinh thì
học sinh sẽ có cảm giác bị chói khi nhìn những dòng chữ ở những vị trí đó.
Cách khắc phục: Treo những bóng đèn ở gần bảng hơn hoặc dùng máng chụp bóng đ
èn để
tránh các tia phản xạ đi trực tiếp vào mắt học sinh.

11
Bài tập 3:
HD: Khi chùm sáng hẹp chiếu lên một tờ giấy trắng, do hiện tượng tán xạ mà ánh sáng
bị hắt lại theo mọi hướng, do đó hầu như không có chùm tia phản xạ và mắt sẽ nhìn rõ vệt
sáng trên giấy.
Bài tập 4:
HD: Gương phía trước dùng để người cắt tóc có thể nhìn thấy mặt và phần tóc phía trước
của mình trong gương. Gương treo phía sau có tác dụng tạo ảnh của mái tóc phía sau gáy,
ảnh này được gương phía trước ph
ản chiếu trở lạivà người cắt tóc có thể quan sát được
đồng thời ảnh của mái tóc phía trước lẫn phía sau khi nhìn vào gương trước mặt mình.
Bài tập 5:
HD: Trên hình vẽ 2.10 là sơ đồ tạo ảnh của người Đ K Đ’
qua gương. Qui ước: Đ là đầu, M là mắt và C là chân M M’
của học sinh. Các ảnh tương ứng trong gương là Đ’, H
M’ và C’. Quan sát hình vẽ ta thấy chỉ cần mua một
cái gương có chi
ều cao bằng đoạn KH ta có thể quan C I C’
sát được toàn bộ ảnh của mình trong gương.
Gương phải treo thẳng đứng cách mặt đất một đoạn. Hình: 2.10
bằng HI

12

CHỦ ĐỀ 3

GƯƠNG CẦU LỒI – GƯƠNG CẦU LÕM
I. Một số kiến thức cơ bản.
1. Gương cầu lồi:
- Gương có mặt phản xạ là mặt ngoài của một phần mặt cầu gọi là gương cầu lồi
- Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lồi là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn,
luôn nhỏ hơn vật.
-Vùng nhìn thấy c
ủa gương cầu lồi rộng hơn vùng nhìn thấy của gương phẳng có cùng
kích thước.
2. Gương cầu lõm:
- Gương có mặt phản xạ là mặt trong của một phần mặt cầu gọi là gương cầu lõm.
- Ảnh của vật tạo bởi gương cầu lõm là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn, luôn
lớn hơn vật.
- Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia t
ới song song thành một chùm tia
phản xạ hội tụ vào một điểm và ngược lại, biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp
thành một chùm tia phản xạ song song.
* Mở rộng :
+ Đối với gương cầu nói chung, người ta đưa ra những qui ước sau:
- Đường thẳng nối tâm C của gương với đỉnh O của gương gọi là trục chính.
- Đường nối từ tâm C tới điểm tớ
i gọi là pháp tuyến.
- Điểm F (trung điểm của đoạn OC) gọi là tiêu điểm của gương.
+ Dựa vào kết quả thực nghiệm người ta rút ra được những kết luận sau về tia tới và tia
phản xạ:

- Tia tới song song với trục chính cho tia phản xạ đi qua (hoặc có đường kéo dài đi
qua) tiêu điểm F của gương.
- Tia tới đi qua (hoặc có đường kéo dài đi qua) tiêu đ
iểm F cho tia phản xạ song song
với trục chính.
- Tia tới đi qua tâm C của gương cho tia phản xạ bật ngược trở lại.
II. Bài tập
1. Ví dụ
Bài tập 1:


13
Một tia sáng khi đến gặp gương cầu sẽ bị phản xạ trở lại và tuân theo định luật phản xạ
ánh sáng. Trên hình 3.1 qui ước: O là tâm của mặt cầu (gọi là tâm của gương), SI
1
và SI
2
là
các tia tới, Hãy trình bày cách vẽ và vẽ các tia phản xạ?

I2
S0
I1

Hình 3.1
Hướng dẫn
Cách vẽ : Từ tâm O kẻ đường thẳng OI
1
và nối dài ta được pháp tuyến I
1

N (tại điểm tới
I
1
). Góc i
1
hợp bởi SI
1
và pháp tuyến I
1
N gọi là góc tới. Tia phản xạ I
1
R
1
hợp với pháp
tuyến I
1
N một góc i’
1
bằng góc i. Vì tia SI
2
vuông góc với mặt gương nên tia phản xạ I
2
R
2

bật ngược trở lại. Tia phản xạ I
1
R
1
và I

2
R
2
được biểu diễn trên

R1
S0
I1
N
R
2
I2

Hình 3.2
Bài tập 2:
Vận dụng kiến thức về định luật phản xạ ánh sáng, tìm hiểu đặc điểm của các tia
phản xạ khi các tia sáng sau đây đến gặp gương cầu lồi và vẽ các tia phản xạ đó:
- Tia tới (1) có đường kéo dài đi qua tâm C của gương.
- Tia tới (2) đến đỉnh O của gương.
- Tia tới (3) song song với trục chính của gương.

14
Hướng dẫn

(3
)
(2)
(1)
0FC

Hình 3.3
Gọi F là trung điểm của đoạn OC.
- Tia tới (1) có đường kéo dài đi qua tâm C của gương cho tia phản xạ bật ngược trở
lại, khi đó tia phản xạ trùng với tia tới.
- Tia tới (2) đến đỉnh O của gương cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục
chính của gương (tức góc phản xạ và góc tới bằng nhau).
- Tia tới (3) song song v
ới trục chính của gương cho tia phản xạ có đường kéo dài đi
qua tiêu điểm F. Trên hình 3.3 là đường đi của các tia sáng.
Bài tập 3:
Trên hình 3.4 là một gương cầu lõm, C là tâm của phần mặt cầu, SI là một tia sáng
tới gương. Hãy dùng định luật phản xạ của ánh sáng trình bày cách vẽ và vẽ tiếp
tia phản xạ.

S
I
C

Hình 3.4
Hướng dẫn
Có thể coi phần nhỏ gương cầu tại điểm tới I như một gương phẳng. Đường nối tâm
C và điểm tới I là pháp tuyến tại điểm tới, góc giữa SI và IC là góc tới.
Vẽ tia phản xạ IR hợp với pháp tuyến IC một góc đúng bằng góc tới.

15

R
I
C
S

Hình 3.5
Bài tập 4:
Gương cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia tới song song thành một chùm tia hội
tụ (chùm tia phản xạ). Vậy nó có thể làm ngược lại: Biến chùm tia hội tụ thành chùm tia
song song được không?
Hướng dẫn
Gương cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia song song thành một chùm tia hội tụ
nhưng nó không thể biến chùm tia hội tụ thành chùm tia song song được. Để tạo chùm tia
song song thì chùm tia tới phải là chùm tia phân kì thích hợp như hình vẽ.

I2
I1
FC

Hình 3.6
2. Bài tập áp dụng
a) Bài tập trắc nghiệm
Bài tập 1:
Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về sự phản xạ của ánh sáng khi gặp gương
cầu lồi?
A. Một chùm tia sáng song song khi đến gặp gương cầu lồi bị phản xạ, chùm tia sáng
phản xạ cũng là chùm song song.
B. Một tia sáng khi đến gặp gương cầu lồi sẽ bị phản xạ nh
ưng không tuân theo định luật
phản xạ ánh sáng vì định luật phản xạ ánh sáng chỉ đúng cho trường hợp gương phẳng mà
thôi.
C. Một tia sáng đến gương cầu lồi theo phương vuông góc với mặt gương thì không bị
phản xạ, vì lúc đó ta không nhìn thấy tia sáng phản xạ.
D. Các phát biểu A, B và C đều sai.

Bài tập 2:

16
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sự tạo ảnh của một vật qua gương cầu lồi?
A. Ảnh luôn là ảo.
B. Ảnh luôn là thật .
C. Ảnh có thể là thật hay ảo, phụ thuộc vào vị trí đặt vật trước gương.
D. Có thể thu được ảnh này bằng cách đặt một màn ảnh ở một vị trí thích hợp trước
gương.
Bài tập 3:
Phát biểu nào sau
đây là đúng khi nói về mối quan hệ giữa tia sáng tới và tia phản
xạ của nó qua gương cầu lõm?
A. Tia tới và tia phản xạ luôn tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
B. Tia tới và tia phản xạ luôn song song nhau.
C. Tia tới và tia phản xạ luôn vuông góc nhau.
D. Tia tới và tia phản xạ luôn hợp với nhau một góc nhọn.
Bài tập 4:
Đặt một ngọn nến gần một gương cầu lõm và quan sát ảnh của nó trong gương,
nhận định nào sau
đây là đúng?
A. Ảnh lớn hơn vật.
B. Ảnh cùng chiều với vật.
C. Ảnh này không thể hứng được trên màn.
D. Các nhận định A, B, C đều đúng.
Bài Tập 5:
Tại sao người ta không dùng gương cầu lõm làm gương chiếu hậu cho ôtô, xe máy? Câu
giải thích nào sau đây là đúng?
A. Vì ảnh của các vật ở xa gương thường không nhìn thấy trên gương và gương có
phạm vi quan sát hẹp.

B. Vì ảnh của các vật qua gương lớn h
ơn vật.
C. Vì ảnh của các vật qua gương không đối xứng với vật qua gương.
D. Vì Gương cầu lõm không đẹp bằng gương cầu lồi.
b) Bài tập tự luận
Bài tập1:
Ở những chỗ đường gấp khúc có vật cản che khuất (như những đoạn đường ngoằn
nghèo trên đèo chẳng hạn) người ta thường đặt những gương cầu lồi lớn. Hỏ
i gương này có
tác dụng gì cho người lái xe?
Bài tập 2:

17
Để xác định ảnh của một điểm sáng qua gương cầu lồi, từ điểm sáng đó ta vẽ hai tia
tới gương cầu và xác định hai tia phản xạ tương ứng.
Nếu hai tia phản xạ có đường kéo dài cắt nhau ở đâu thì giao điểm đó chính là ảnh
của điểm sáng qua gương cầu. Theo cách làm trên, em hãy vẽ ảnh của điểm sáng S trên
hình 3.7.

S
FC 0

Hình 3.7
Bài tập 3:
Để vẽ ảnh của một điểm sáng qua gương cầu lõm, ta dùng nguyên tắc sau: Từ điểm
sáng đó ta vẽ hai tia tới gương cầu lõm sau đó xác định hai tia phản xạ của chúng.
Nếu hai tia phản xạ cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó là ảnh thật của điểm
sáng. Nếu hai tia phản xạ không cắt nhau thự
c sự mà chỉ có đường kéo dài của chúng cắt
nhau, thì giao điểm cắt nhau đó là ảnh ảo của điểm sáng.

Hãy vẽ ảnh của điểm sáng S trên hình 3.8a và 3.8b


0C F
S
C 0F
S

a) b)
Hình 3.8
Bài tập 4:
Để vẽ ảnh của một vật AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một gương
cầu lõm, ta vẽ ảnh B’của điểm B sau đó dựng đường vuông góc xuống trục chính để xác
định ảnh A’của điểm A.Khi đó A’B’ là ảnh của A. Sử dụng nguyên tắc trên hãy vẽ ảnh của
vật AB cho trên hình vẽ. Có nhận xét gì về kích th
ước của ảnh và vật trong trường hợp
này?

18

B
A
0FC

Hình 3.9
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP ÁP DỤNG
a) PHẦN TRẮC NGHIỆM

Bài 1 2 3 4 5
Đáp án D B A D A

b) PHẦN TỰ LUẬN
Bài tập 1:
HD: Hai xe đi ngược chiều nhau đến chỗ đường gấp khúc, nếu không nhìn thấy nhau thì
rất dễ xảy ra tai nạn. Gương cầu lồi lớn được đặt chỗ gấp khúc có tác dụng làm cho các lái
xe có thể nhìn thấy nhau và giảm tốc độ, tránh xảy ra tai nạn.
Bài tập 2:
HD: Từ S ta vẽ hai tia SI song song với trục chính và SO đến đỉnh gương.
- Tia SI cho tia phản xạ IR có đườ
ng kéo dài đi qua tiêu điểm F.
- Tia SO cho tia phản xạ OK đối xứng với nó qua trục chính.
Hai tia IR và Ok có đường kéo dài cắt nhau tại S’. Khi đó S’ là ảnh của S qua gương như
hình vẽ 3.10. ảnh S’ là ảnh ảo.

S'
C F
S
0
K
R
I

Hình: 3.10
Bài tập 3: HD: Ảnh S’ được biểu diễn như hình vẽ:

19

C
0
S

F
I
I'
S'
S'
I
S
0
F
C

a) b)
Hình: 3.11
Bài tập 4: HD: Ảnh A’B’ của AB được biểu diễn như hình vẽ 3.12:
Trên hình vẽ ta thấy ảnh A’B’ nhỏ hơn vật AB đây là ảnh thật (hứng được trên màn).

B'
A'
I
I'
A
B
F
C
0

Hình: 3.12

20

CHƯƠNG II: ÂM HỌC
CHỦ ĐỀ
4
NGUỒN ÂM - ĐỘ CAO - ĐỘ TO CỦA ÂM
I . Một số kiến thức cơ bản
1. Nguồn âm:
- Những vật phát ra âm gọi là nguồn âm.
- Vật dao động phát ra âm thanh.
2. Độ cao của âm
- Số dao động trong một dây gọi là tần số. Đơn vị tần số là Hec (Hz).
- Âm phát ra càng cao (càng bổng) khi vật dao động càng nhanh tức là tần số dao động
càng lớn.
- Âm phát ra càng thấp (càng trầm) khi vật dao động càng chậm tức là tầ
n số dao động
càng nhỏ.
- Thông thường tai người nghe được những âm có tần số trong khoảng từ 20Hz đến 20
000Hz.
3. Độ to của âm
- Biên độ dao động càng lớn âm càng to.
- Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben (dB).
- Trong một giới hạn nhất định, khi độ to của âm càng lớn thì ta nghe âm càng rõ, tuy
nhiên khi độ to của âm vào khoảng 70dB và thời gian kéo dài thì âm thanh ta nghe
được không còn êm ái, dễ chịu nữa. Người ta gọi độ to của âm ở m
ức 70dB là giới hạn
về ô nhiễm tiếng ồn.
- Khi độ to của âm lên đến 130dB trở lên, âm thanh làm cho tai nhức nhối, khó chịu và
thậm chí có thể làm điếc tai. người ta gọi độ to của âm ở mức 130dB là ngưỡng đau có
thể làm điếc tai.

II. Bài tập.
1. Ví dụ:
Bài tập 1: Khi đánh trống, người ta thường gõ dùi trống vào mặt trống một cách dứt khoát
sao cho thời gian dùi trống chạm vào mặt tr
ống là rất ngắn. Dựa vào kiến thức vật lí đã
học, hãy giải thích tại sao?
Hướng dẫn
Thời gian dùi trống chạm vào mặt trống là rất ngắn, mặt trống có thể dao động ngay
và tạo ra âm thanh. Nếu khi đánh trống mà để dùi trống tiếp xúc lâu với mặt trống thì mặt

21
trống không dao động được, khi đó ta chỉ nghe thấy một tiếng “bụp” khi dùi trống chạm
mặt trống chứ không thể nghe được âm vang của tiếng trống.
Bài tập 2:
Các nhà khoa học cho biết, phần lớn các loại côn trùng không có các cơ quan đặc
biệt để phát ra loại âm, nhưng khi bay, một số loài côn trùng như ruồi, muỗi, ong … tạo ra
những tiếng vo ve. Hãy giải thích tại sao?
Hướng dẫn
Nguyên nhân chính là khi bay, các côn trùng đã vẫy những đ
ôi cánh nhỏ của chúng
rất nhanh (hàng mấy trăm lần trong một giây), những đôi cánh nhỏ đó đóng vai trò là màng
dao động và phát ra âm thanh.
Bài tập 3:
Một vật thực hiện dao động, quan sát thấy cứ trong 12giây, nó thực hiện được 96
dao động. Hỏi tần số dao động của vật ấy là bao nhiêu?
Hướng dẫn
Ta biết tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây.
Tần số dao
động của vật là : n =
)(8

12
96
Hz

Bài tập 4:
Tìm hiểu và giải thích vì sao tai con người có thể nghe được những âm thanh to nhỏ
khác nhau?
Hướng dẫn
Tai ta nghe được âm thanh vì âm phát ra từ các vật dao động xung quanh đã truyền
qua không khí, đến tai ta làm màng nhĩ dao động. Dao động này được truyền và khuếch đại
(tức là làm cho nó lớn lên) ở bộ phận bên trong tai, tạo nên tín hiệu truyền lên não, giúp ta
cảm nhận được âm thanh.
- Khi màng nhĩ rung động yếu, ta nghe thấy âm nhỏ.
- Khi màng nhĩ rung động mạnh, ta nghe thấy âm to.
Bài tậ
p 5:
Dân gian có câu: “thùng rỗng kêu to”. Điều này có đúng về mặt kiến thức vật lí
không? Hãy cho biết ý kiến của em.
Hướng dẫn
Câu nói “thùng rỗng kêu to” thường dùng để châm biếm những người làm việc thì
chẳng ra gì, nhưng nói khoe khoang thành tích thì giỏi.

22
Tuy nhiên, câu nói trên về mặt vật lí lại rất đúng: Khi gõ vào chiếc thùng rỗng bên
trong, phần thùng bị gõ có khả năng dao động mạnh tạo ra âm thanh lớn.
2. Bài tập áp dụng
a) Bài tập trắc nghiệm
Bài tập 1:
Khi nghe đài, âm thanh phát ra từ đâu?
A. Từ cái núm chỉnh âm thanh.

B. Từ phát thanh viên đọc ở đài phát thanh.
C. Từ màng loa đang dao động.
D. Từ vỏ kim loại của chiếc đài.
Bài tập 2:
Trong 20 giây, một lá thép thực hiệ
n được 5 000 dao động. Hỏi tần số dao động của lá
thép có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau:
A. 20Hz . B. 5 000Hz .
C. 250 Hz . D. 10 000Hz.
Bài tập 3:
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hạ âm, siêu âm và khả năng nghe của tai con
người?
A. Tai con người có thể nghe được các âm có tần số từ 20Hz đến 20 000Hz.
B. Những âm có tần số dưới 20Hz gọi là hạ âm.
C. Những âm có tần số trên 20 000Hz gọi là siêu âm.
D. Tai con người có thể nghe bất kì loại âm nào, không phụ
thuộc vào tần số của âm.
Bài tập 4:
Trong các giá trị về độ to của âm tính ra đêxiben sau đây, giá trị nào ứng với
ngưỡng đau.
A. 80dB. B. 130dB. C. 100dB. D. 120dB.
Bài tâp 5:
Âm thanh phát ra từ một cái trống khi ta gõ vào nó (sẽ to hay nhỏ), phụ thuộc vào yếu
tố nào trong các yếu tố sau:
A. Kích thước của mặt trống.
B. Độ căng của mặt trống.
C. Biên độ dao động của mặt trống.
D. Kích thước c
ủa dùi trống.
b) Bài tập tự luận

23
Bài tập 1:
Hãy giải thích sự phát âm của ống sáo, chiếc còi khi thổi vào nó?
Bài tập 2:
Hãy giải thích vì sao chúng ta có thể phát ra âm bằng miệng?
Bài tập 3:
Các trọng tài bóng đá thường dùng loại còi bên trong có một viên bi nhỏ, khi thổi
tiếng còi phát ra rất to. Hãy giải thích vì sao có thể tạo ra được âm thanh như thế?
Bài tập 4:
Trong 20 giây, một lá thép thực hiện được 6 000 dao động. Hỏi dao động của lá thép
có phát ra âm thanh hay không? Tai con người có thể cảm nhận được âm thanh do lá thép
đó phát ra không? Tại sao?
Bài t
ập 5:
Một học sinh cho rằng khi gảy đàn ghi ta, dây đàn rung và phát ra âm thanh. Âm
thanh do dây đàn phát ra sẽ trầm hơn nếu người ta làm cho dây đàn càng căng.
Theo em ý kiến như vậy có đúng không? Tại sao?
Bài tập 6: Vì sao trên chiếc đàn ghi ta và một số loại đàn khác, khi bấm ở những vị trí
khác nhau ta có thể nghe được những âm trầm hoặc bổng khác nhau?
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP ÁP DỤNG
a) PHẦN TRẮC NGHIỆM
Bài 1 2 3 4 5
Đáp án C C D B C
b) PHẦN TỰ LUẬN
Bài tập 1:
HD: Khi thổi vào còi hoặc sáo, cột không khí trong sáo hoặc còi dao động và phát ra âm
thanh.
Bài tập 2:
HD: Sở dĩ chúng ta có thể phát ra âm thanh bằng miệng là vì khi ta nói, không khí từ

phổi đi lên khí quản, qua thanh quản, làm cho các thanh đới dao động, chính dao động của
các thanh đới tạo ra tiếng nói.
Bài tập 3:
HD: Khi thổi còi, nhờ có luồng khí xoáy bên trong còi mà viên bi bên trong chuyển
động, sự dao động luồng khí bên trong càng mạnh, kết hợp với sự thay đổi áp suất bên
trong của nó, chính nguyên nhân này
đã tạo ra âm thanh lanh lảnh rất to.
Bài tập 4:

24
HD: Trong 20 giây, một lá thép thực hiện được 6 000 dao động, vậy tần số dao động của
lá thép là
)(300
20
6000
Hz

Lá thép dao động phát ra âm thanh. Vì tần số dao động của lá thép là 300Hz (trong khoảng
từ 20Hz đến 20 000 Hz) nên tai con người có thể cảm nhận được.
Bài tập 5: HD: Ý kiến như vậy là không đúng.
Người ta chứng minh được rằng, tần số âm thanh do dây đàn phát ra tỉ lệ với sức căng của
dây: Dây càng căng thì tần số càng lớn do đó âm do nó phát ra cũng càng cao (tức âm càng
bổng).
Bài tập 6: HD : Người ta chứng minh được rằng, tần s
ố âm thanh do dây đàn phát ra tỉ lệ
nghịch với chiều dài của dây: Chiều dài của dây càng ngắn thì âm phát ra có tần số càng
cao tức là âm càng bổng.


CHỦ ĐỀ 5

MÔI TRƯỜNG TRUYỀN ÂM - PHẢN XẠ ÂM
CHỐNG Ô NHIỄM TIẾNG ỒN
I. Một số kiến thức cơ bản
1. Môi trường truyền âm.
- Chất rắn, lỏng, khí là những môi trường có thể truyền được âm.
- Chân không không thể truyền được âm.
- Nói chungvận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, trong chất lỏng
lớn hơn trong chất khí.
- Khi truyền trong các môi trường âm bị hấp th
ụ dần, nên càng xa nguồn phát âm thì
âm càng nhỏ rồi tắt hẳn.
- Vận tốc truyền âm trong các môi trường khác nhau là khác nhau.
2. Phản xạ âm - tiếng vang
- Âm gặp mặt chắn đều bị phản xạ nhiều hay ít. Tiếng vang là âm phản xạ nghe được
cách âm trực tiếp ít nhất là 1/15 giây.
- Các vật mềm có bề mặt gồ ghề phản xạ âm kém (hấp thụ âm tốt). Các vật cứng có bề
mặt nhẵn, phản xạ âm t
ốt (hấp thụ âm kém).
3. Chống ô nhiễm tiếng ồn.
- Ô nhiễm tiếng ồn xảy ra khi tiếng ồn to, kéo dài, gây ảnh hưởng sấu đến sức khoẻ và
hoạt động bình thường của con người.

25
- Để chống ô nhiễm tiếng ồn cần làm giảm độ to của tiếng ồn phát ra, ngăn chặn đường
truyền âm, làm cho âm truyền theo hướng khác.
- Những vật liệu được dùng để làm giảm tiếng ồn truyền đến tai gọi là những vật liệu
cách âm.
II. Bài tập
1. Ví dụ.
Bài tập 1: Hãy tưởng tượng, nếu các nhà du hành vũ trụ làm việc trên mặt trăng, khi đó họ

nói chuyện đượ
c với nhau có bình thường như khi nói chuyện trên mặt đất không? Tại sao?
Hướng dẫn:
Ở trên mặt trăng không có khí quyển, nghĩa là không có môi trường truyền âm, do
đó các nhà du hành vũ trụ không thể nói chuyện được với nhau như khi họ đứng trên bề
mặt trái đất.
Bài tập2:
Một người gõ mạnh búa xuống đường ray xe lửa tại điểm M làm âm truyền đến
điểm N cách M 1 590m. Hỏi thời gian truyền âm từ
M đến N là bao lâu nếu:
a) Âm truyền qua đường ray.
b) Âm truyền trong không khí.
Cho vận tốc truyền âm trong đường ray là 5 300m/s, vận tốc truyền âm trong không
khí là 340m/s.
Hướng dẫn
a) Thời gian âm truyền trong đường ray: t
1
= 3,0
5300
1590
 (giây)
b) Thời gian âm truyền trong không khí: t
2
= 68,4
340
1590
 (giây)
Bài tập 3:
Trong trường hợp nào ta nghe được rõ hơn: Trong phòng họp kín hay ở ngoài trời?
Hãy giải thích vì sao lại như vậy? Coi độ to của âm như nhau.

Hướng dẫn
Với cùng một độ to của âm như nhau, trong phòng họp kín ta sẽ nghe âm to hơn. Vì
khi nói trong phòng kín, âm thanh bị phản xạ trên các bức tường xung quanh tạo ra các âm
vang, các âm vang này đến tai gần như cùng một lúc so với âm phát ra (vì phòng họp
thường không quá rộng) làm cho ta có cảm giác như âm phát ra lớn hơn.
Khi nói ngoài trời, âm phát ra hầu nh
ư không có phản xạ, hơn nữa lại bị nhiều vật
hấp thụ làm âm nghe nhỏ hơn.