Ôn HSG lí 9 phần Quang

Quanghọc
I: Sự PHản xạ ánh sáng
A/.kiến thức vận dụng:
1. Nội dung định luật phản xạ ánh sáng:
2.Đặc điểm của ảnh tạo bởi gơng phẳng
3.điểm sáng là giao của chùm sáng tới(vật thật) hoặc giao của chùm sáng tới kéo dài (vật ảo)
4.ảnh của điểm sáng là giao của chùm phản xạ(ảnh thật),hoặc giao của chùm phản xạ kéo dài(ảnh
ảo)
5.một tia sáng SI tới gơng phẳng,để tia phản xạ từ gơng đi qua một điểm M cho trớc thì tia tới phải
có đờng kéo dài đi qua ảnh của điểm M.
6.Quy ớc biểu diễn một chùm sáng bằng cách vẽ 2 tia giới hạn của chùm sáng đó chùm tia sáng từ
điểm S tới gơng giới hạn bởi 2 tia tới đi sát mép gơng,chùm tia giới hạn tơng ứng có đờng kéo dài đi
qua ảnh của S.
7.có 2 cách vẽ của một điểm sáng:
a.Vận dụng tính chất đối xứng của vật và ảnh qua mặt gơng.
b.Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng và kiến thức 4 ở trên.
8.có 2 cách vẽ tia phản xạ của một tia tới cho trớc:
a. Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng:vẽ pháp tuýến,đo góc tới,vẽ tia phản xạ sao cho góc phản
xạ bằng góc tới.
b.Vận dụng kiến thức 4 ở trên: Vẽ ảnh của điểm sáng,vẽ tia phản xạ có đờng keó dài đi qua ảnh của
điểm sáng.
(Tơng tự củng có 2 cách vẽ tia tới của một tia phản xạ cho trớc)
9.ảnh của một vật tạo bởi gơng phẳng là tập hợp ảnh của các điểm sáng trên vật,do đó để vẽ ảnh của
một vật ta vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt trên vật rồi nối lại.
10.Trong hệ gơng ánh sáng có thể bị phản xạ nhièu lần,cứ mỗi lần phản xạ thì tạo ra một ảnh của
điểm sáng.ảnh tạo bởi gơng lần trớc là vật của gơng ở lần phản xạ tiếp theo...
********
Bồi dỡng HSG k9-6/27/13
B/. Bài tập:
Chủ đề 1 vẽ đờng đi của tia sáng và ảnh của vật tạo bởi gơng phẳng
1.1 Cho một gơng phẳng G và một điểm sáng S ở trớc gơng hãy vẽ ảnh và nêu rõ cách vẽ ảnh của S

bằng 2 cách.
1.2 Cho một gơng phẳng G và một tia sáng tới SI . Hãy vẽ tia phản xạ tơng ứng của tia SI bằng 2
cách và nêu rõ cách vẽ .
1.3 vật sáng AB có dạng hình mũi tên và gơng phẳng G nh hình 1.3 .Hãy vẽ ảnh của vật AB bằng 2
cách.
1.4 Cho gơng phẳng G, điểm sáng S và điểm M ở trớc gơng nh hình vẽ1.4.Vẽ và nêu rõ cách vẽ đ-
ờng đi của một tia sáng từ S đến gơng rồi phản xạ tới M.(vẽ bằng 2 cách).
1.5 Hai gơng phẳng G
1
,G
2
làm với nhau một góc <90
0
;hai điềm O và M ở trong góc (hình1.5)
a.Vẽ tia sáng đi từ O phản xạ trên G1 trớc rồi phản tiếp trên G
2
và tới M
b. Nếu >90
0
;để phép vẽ thực hiện đợc thì hai điểm O và M phải thỏa mản điều kiện gì?
1.6 Trớc hai gơng phẳng G
1
;G
2
có một màn chắn cố định với khe hở AB và điểm sáng S .Hãy vẽ một
chùm sáng từ S đến G
1
,phản xạ đến G
2
,chùm phản xạ từ G

2
vừa vặn lọt qua khe AB.
. M G
2

A S .
B
'''''''''''''''''''''''''''''''''''' G '''''''''''''''''''''''''''''''''''' G G
1

(hình 1.3) (hình 1.4) (hình 1.5) (hình 1.6)
C/.các bài tập khác:
S200cl:( 159 ,164 ;171;172;173).- S121/.102- ( nc8/.3.23)- cc8/.( 3.14 ).
2:Tính độ dài đờng đi của tia sáng:
2.1 Các gơng phẳng AB,BC,CD đợc xắp xếp nh hình vẽ trong đó AB=a,
BC=b, S là một điểm sáng nằm trên AD, SA=b
1
a.Vẽ tia sáng từ phản xạ lần lợt trên các gơng AB, BC, CD,một lần rồi trở
lại S
b.Tính độ dài đờng đi của tia sáng trong hệ gơng
c.Tính khoảng cách (a
1
) từ A đến điểm tới trên gơng AB.
2.2 Hai gơng phẳng G
1
G
2
hình vuông cạnh a, hợp với nhau một góc nhỏ =15
0
,một tia sáng AI

chiếu đến G
1
tại I trên cạnh đối diện với giao tuyến của 2 gơng dới góc tới i=45
0
,phản xạ trong hệ g-
ơng một số lần rồi đi ra theo đờng cũ. Tính độ dài đờng đi của tia sáng trong hệ
gơng.
2.3. Hai gơng phẳng G
1
,G
2
cách nhau một khoảng là d, trên đờng thẳng song song
với 2 gơng,cách G
1
một khoảng là a, có 2 điểm S và O cách nhau một khoảng là
h( hình 4).
a. Hãy vẽ và nêu rõ cách vẽ một tia sáng từ S đến G
1
trớc( tại I), phản xạ đến G
2
(tại J) rồi phản xạ đến O
b. Tính khoảng cách IA và JB?
c. Gọi M là giao điểm của SO với tia phản xạ từ G
1
. xác định vị trí của M trên
SO.

3 :Vùng nhìn thấy của gơng.
3.1 Cho gơng phẳng G,và một điểm sáng S (h3.1).Bằng phép vẽ
hãy xác định vùng đặt mắt để thấy ảnh của S tạo bởi gơng ''''''''''''''''''''''''''''

3.2 Mắt của một ngời quan sát đặt tại một điểm M trớc một gơng h3.1
Bồi dỡng HSG k9-6/27/13
S .
G
phẳng G nh H3.2 xác định vùng nhìn thấy của gơng .
3.3 Cho vật sáng AB hình mũi tên và gơng phẳng MN nh H3.3
a/ Vẽ ảnh của vật AB
b/ Vẽ các chùm tia tới lớn nhất từ A và B đến gơng.
c/ Hãy xác định vùng đặt mắt trớc gơng để:
c.1 Chỉ nhìn thấyA.
c.2 Chỉ nhìn thấy B
c.3 Nhìn thấy cả A và B
(Bổ xung: 161, 165, 168, 175/200CL* 88,89,90,91,97/S121NC8)*3.29, 4.21/S
cn8*3.16cc8)
4: Cách đặt gơng phẳng để quan
sát ảnh và đổi hớng truyền của ánh sáng
4.1Vào lúc tia sáng mặt trời rọi xiên góc 45 độ xuống bề mặt trái đất, muốn hớng tia nắng theo ph-
ơng thẳng đứng xuống đáy một giếng sâu,thì phải đặt gơng nghiêng một góc bằng bao nhiêu độ so
với mặt đất. (3.3-NC8)
4.2 Một ngời cao 1,65m đứng đối diện với một gơng phẳng hình chữ nhật treo thẳng đứng. Mắt ngời
đó cách đỉnh đầu 15cm.Hỏi
a. Mép dới của gơng phải cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để ngời ấy nhìn thấy ảnh của chân
mình trong gơng.
b.Mép trên của gơng phải cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để ngời ấy nhìn thấy ảnh của đỉnh đầu
trong gơng
c.Chiều cao tối tiểu của gơng là bao nhiêu để ngời đó thấy toàn bộ ảnh của mình trong gơng.
d.Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ ngời đến gơng không( bài 165/200-CL).
( Bài bổ sung: 92, 93/S121)
5:Tính góc hợp bởi hai tia sáng trong hệ gơng,
khảo sát sự dịch chuyển của tia phản sạ khi thay đổi vị trí của gơng ...

5.1 Cho gơng phẳng G và một tia sáng SI(h5.1).
a/. Giữ nguyên tia tới, quay gơng G một góc nhỏ quanh trục O nằm trong mặt gơng và vuông góc
với mặt phẳng tới .Hỏi tia phản xạ quay đi một góc bằng bao nhiêu? khi
a.1 Trục O đi qua I ;
a.2 Trục O không đi qua I (bài 94/121/8)
b/.Cố định gơng G, quay tia tới trong mặt phẳng tới quanh điểm I một
góc nhỏ .Hỏi tia phản xạ sẽ quay đi một góc bằng bao nhiêu? (bài 95/121/8)
5.2 Hai guơng phẳng G
1
,G
2
, hợp với nhau một góc <90
0
.chiếu một tia sáng SI đến G
1
dới tới
i
1
=i,phản xạ trên G
1
theo hớng I
1
I
2
rồi phản xạ trên G
2
theo hớng I
2
K .
a. Tính góc hợp bởi tia SI

1
, và tia phản xạ I
2
K .
b.Tia phản xạ I
2
K sẽ quay đi một góc bao nhiêu khi:
b.1 Giữ nguyên G
1
, và tia S I
1
, quay G
2
quanh cạnh chung một góc nhỏ .
b.2 Giữ nguyên G
2
và tia tới S I
1
, quay G
1
quanh cạnh chung một góc .
b.3 Đồng thời quay 2 gơng quanh cạnh chung một góc nhỏ , theo cùng chiều với cùng vận
tốc và giữ nguyên tia SI
1
.
5.3 Hai gơng phẳng G
1
,G
2
đặt song song với nhau .Một tia sáng chiếu vào G

1
, phản xạ liên tiếp trên
hai gơng.Nếu ta quay G
1
đi một góc nhỏ thì tia phản xạ thứ n sẽ quay đi một góc bằng bao
nhiêu?
( Mở rộng:Nếu quay G
2
...thì sao? Nếu quay cả 2 gơng thì sao).
5.4. Hai gơng phẳng G
1
và G
2
quay mằt phản xạ vào nhau một góc 30
0

Bồi dỡng HSG k9-6/27/13
một nguồn sáng S cố định nẳm trớc 2 gơng(hình vẽ bên).
a. Nêu cách vẽ chính xác một tia sáng từ nguồn S có đờng
đi phản xạ lần lợt trên mỗi gơng một lần (tại điểm tới I và E).
b. Tính góc hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ sau cùng E R
c. Từ vị trí ban đầu nói trên phải quay gơng G
2
quanh trục
qua E và song song với 2 gơng một góc nhỏ nhất là bao nhiêu để:
c.1: SI // E R
c.2: SI E R (đề thi học sinh giỏi huyện năm 2003- 2004)
(xem 4.17/nc8+ 160, 166 176/S200cl+100/S121)
6: Xác định số ảnh của vật tạo bởi hệ gơng.
6.1 Một điểm sáng S đặt trên đờng phân giác của góc tạo bởi 2 gơng phẳng.Xác định số ảnh của S

tạo bởi 2 gơng khi:
a. =90
0
; b.= 120
0
(S121/8)
6.2 Một điểm A đặt cách đều 2 gơng phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau taọ thành góc .
a, Xác định tất cả các ảnh tạo thành trong 2 gơng khi =80
0.
vẽ

các ảnh đó.
b.Tìm số ảnh trong trờng hợp =
n

2
; (n Z>0)
(Xem: b98,99/S121+ 169, 171/S200cl + 3.11nc8)
7.
Quỹ đạo của điểm sáng,
ảnh của điểm sáng và vận tốc chuyển động của ảnh.
7.1 Hai gơng phẳng G
1
,G
2
hợp với nhau một góc .Một điểm sángS nằm cách
cạnh chung O của 2 gơng một khoảng R. Hãy tìm cách di chuyển điểm S sao
cho khoảng cách giữa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi các gơng G
1
,G

2
là không đổi.

(bài 170/200cl).
7.2: Cho một điếm sáng S đặt trớc một gơng phẳng.Tìm quỹ tích các ảnh của S trong gơng khi cho
gơng quay qanh một trục O nằm trên mặt gơng và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. (bài 96/121/8)
7.3 Điểm sáng S đặt cách gơng phẳng G một khoảng SI=d(h7.1) .ảnh của S qua
gơng sẽ dịch chuyển nh thế nào khi: S .
a. Gơng quay quanh một trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại S.
b. Gơng quay đi một góc quanh một trục vuông góc với mặt phẳng
hình vẽ tại I.( Nếu gơng quay với vận tốc v=2m/s.thì ảnh S
/
của S sẽ
quay đi một góc bao nhiêu?);(bài 3.10/nc8).
7.4 Một ngời đứng trớc một gơng phẳng.Hỏi ngời đó thấy ảnh của mình trong gơng chuyển động
với vận tốc bằng bao nhiêu khi:
a.Gơng lùi ra xa theo phơng vuông góc với mặt gơng với vận tốc v=0,5m/s
b.Ngời đó tiến lại gần gơng với vận tốc v=0,5m/s.
7.5 Hai gơng phẳng G
1
,G
2
hợp với nhau một góc =30
0
.Một điểm sáng S nằmtrên
đờng phân giác OX của 2 gơng,cách cạnh chung O một khoảng R=5cm. Tính:
a/. Khoảng cách giửa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi gơng. O
b/. Quỹ tích các ảnh của S khi S di chuyển trên OX.
c/. Tìm vận tốc xa nhau của 2 ảnh S
1

S
2
khi S di chuyển trên OX với vận tốc
0,5m/s.
8:
Tính góc hợp bởi hai gơng, định vị trí của gơng
8.1 Cho hai gơng phẳng G
1
,G
2
quay mặt phản xạ vào nhau.Một nguồn
sáng điếm S nằm giữa 2 gơng.Hãy xác định góc tạo bởi 2 gơng để nguồn
Bồi dỡng HSG k9-6/27/13
G
1
O
S .
G
1
G
2
I
(Hình 7.1)
x
G
2
sáng điểm và các ảnh S
1
của nó trong G
1

và S
2
trong gơng G
2
nằm trên ba đỉnh của một tam giác đều.
(3.31/nc8)
8.2 Hai mẫu gơng phẳng nhỏ G
1,
,G
2
nằm cách nhau và nằm cách nguồn sáng điểm S những khoảng
nh nhau.(h8.1).Góc nằm giữa 2 gơng phải nh thế nào
để sau 2 lần phản xạ thì :
a/. Tia sáng hớng thẳng về nguồn.
B/. Tia sáng trở lại nguồn theo đờng cũ.
(? C/.Tia sáng đi ra khỏi hệ theo phơng ban đầu.tức là // với tia tới
đầu tiên ..);(bài 3.34/nc8).
8.3 Một khối thủy tinh hình lăng trụ,tiết diện có dạng một tam giác cân ABC.Ngời mạ bạc toàn bộ
mặt AC và phần dới mặt AB.(h8.2) một tia sáng vuông góc với mặt AB,sau 2 lần phản xạ liên tiếp
trên AC,AB thì tia ló ra vuông góc với BC. Hãy xác định góc A của
khối thủy tinh đó.(3.37/nc8)
8.4
*
Hai gơng phẳng hình chữ nhật giống hệt nhau có giao tuyến chung
O,quay mặt phản xạ vào nhau,hợp với nhau góc .một điểm sáng S nằm giữa
2 gơng ,một tia sáng từ S đập vuông góc với G
1
,phản xạ đến G
2
,rồi phản xạ

trở lại G
1
.Tia sáng phản xạ ở đây một lần nữa,tia phản xạ cuối cùng vuông
góc với mặt phẳng chứa 2 cạnh //với giao tuyến chung của 2 gơng .Tính .
(bổ sung: 31,32
*
,37
*
,34/S CN8+174/S200 +101/S121)
9
Phơng án thực hành
9.1 Tìm phơng án xác định độ cao của một cột đèn bên kia bờ sông (.biết 2
bên bờ sông đất bằng phẳng cao bằng nhau )với các dụng cụ sau:một gơng
phẳng nhỏ;một thớc dây(có giới hạn đo vừa đủ )
10.Bài bổ sung
10.1.ở tiệm cắt tóc ta thờng thấy có 2 chiếc gơng: một chiếc đặt ở phía tr-
ớc mặt, một chiếc đặt ở phía sau gáy mình nhng không song song.Giải
thích tại sao?
Gợi ý:vẽmột tia sáng xuất phát từ một điểm ở sau gáy ngời phản xạ
lần lợt trên môi gơng một lần trong 2 trờng hợp: 2 gơng đặt song song
và không song song. Từ hình xẽ trả lời câu hởi ở đề bài.
10.2 Cho 2 gơng phẳng( nh hình vẽ).hãy tìm giao của vùng nhìn thấy của2 gơng.
10.3. Chiếu chùm ánh sáng phân kì vào gơng A và nhận đợc các tia phản xạ nh
hình vẽ bên. Hõi gơng A có thể là gơng phẳng đợc không? Vì sao?
Gợi ý phơng pháp: vẽ pháp tuyến của gơng tại các điểm tới của gơng, đo xêm
góc phản xạ có bằng góc tới tơng ứng không... từ đó trả lời câu hỏi.
10.3. Hãy xác định vị trí
của gơng phăng vàvẽ đờng đi của tia sáng
trong các hình vẽ sau.biết S
1

, S
2
,S
3
, là các
điểm sáng, S
1
/
,S
2
/
,S
3
/
lần lợt là ảnh của S
1
,
S
2
, S
3
tạo bởi gơng.Tia sáng từ S
1
,S
2
, S
3
, tới
gơng phản xạ qua các điểm R
1

R
2
R
3
tơng
ứng?
2.4. Hai gơng phẳng G
1
, G
2
, hợp với nhau một góc <90
0
, mặt phản xạ quay vào nhau. Một điểm
sáng S nằm giữa 2 gơng, một tia sáng từ S chiếu đến G
1
dới góc tới i, phản xạ trong hệ gơng một số
lần. Xác định để:
a. Sau n lần phản xạ trong hệ gơng, tia sáng bắt đầu đi ra theo đờng cũ.
b. Sau n lần phản xạ vào hệ gơng,tia sáng bắt đầu quay trở ra.
Bồi dỡng HSG k9-6/27/13