CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC

CHUYÊN ĐỀ 1 CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC A B M DC  S THCS Bồ Lý 2015 2016 Bồi dưỡng HSG Vật lí 7 PHẦN I QUANG HỌC CHUYÊN ĐỀ VI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ HỆ GƯƠNG PHẲNG ĐẶT SONG SONG ĐỀ SỐ 08 BT1 Hai gương phẳng đặt[.]

Trang 1

A B

M D C

S

THCS Bồ Lý 2015- 2016 Bồi dưỡng HSG Vật lí 7

PHẦN I: QUANG HỌC

CHUYÊN ĐỀ VI: MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ HỆ GƯƠNG PHẲNG ĐẶT SONG SONG

ĐỀ SỐ

08 BT1:

Hai gương phẳng đặt song song với nhau sao cho các mặt phản xạ hướng vào nhau Giữa hai gương đặt một ngọn nến

a Vẽ ảnh của ngọn nến được tạo thành bởi hệ gương

b Xác định khoảng cách giữa hai gương biết rằng khoảng cách giữa các ảnh của ngọn nến tạo thành bởi lần phản xạ thứ hai trên các gương là 40 cm

BT2:

Cho hai gương phẳng G1 và G2 đặt song song với nhau (như hình

vẽ)

Hãy vẽ đường đi của một tia sáng phát ra từ S sau hai lần phản

xạ trên gương G1 và một lần phản xạ trên gương G2 thì qua một

điểm M cho trước

BT3:

Hai gương phẳng AB và CD cùng chiều dài l=50cm, đặt đối diện

nhau, mặt phản xạ hướng vào nhau, song song với nhau và cách

nhau một khoảng a Một điểm sáng S nằm giữa hai gương, cách

đều hai gương, ngang với hai mép AC (như hình vẽ) Mắt người

quan sát đặt tại điểm M cách đều hai gương và cách S một khoảng

SM = 59cm sẽ trông thấy bao nhiêu ảnh của S?

ĐS: 6 ảnh

BT4: Hai gương phẳng G1, G2 đặt song song và quay mặt phản xạ vào nhau Một nguồn sáng S

và điểm A ở trong khoảng 2 gương

Trình bày cách vẽ khi một tia sáng phát ra từ S phản xạ 3 lần trên G1  G2  G1 rồi đi

qua A

BT5:

Cho hai g¬ng ph¼ng G1 vµ G2 vu«ng gãc víi nhau

§Æt mét ®iÓm s¸ng S vµ ®iÓm A tríc g¬ng sao cho

SA song song víi G2

a) H·y vÏ mét tia s¸ng tõ S tíi G1 sao cho khi

qua G2 sÏ l¹i qua A Gi¶i thÝch c¸ch vÏ

GV: ĐỖ HẢI DƯƠNG Ngày: 08/ 01/ 2016( Đề 08)

S

M

1 G

2 G

G 1

A S

•



G2 G

1

A S

•



G2 G

1

A S

•



G2 G

1

A S

•



G2

G

1

Trang 2

THCS Bồ Lý 2015- 2016 Bồi dưỡng HSG Vật lớ 7

b) Nếu S và hai gơng có vị trí cố định thì điểm A phải có vị trí thế nào để có thể vẽ đợc tia sáng nh câu a

c) Cho SA = a, khoảng cách từ S đến G1 là b và đến G2 là c, vận tốc truyền của ánh sáng là v Hãy tính thời gian truyền của tia sáng từ S tới

A theo con đờng vẽ đợc của câu a

BT6:

cho tam giác ABC là tam giác đều Một nguồn sáng

điểm S di chuyển trên cạnh BC Ta chỉ xét trong mặt

phẳng hình vẽ Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh

của S1 qua AC

a Hãy nêu cách vẽ đờng đi của tia sáng phát ra

từ S, phản xạ lần lợt trên AB, AC rồi đi về S Chứng tỏ

rằng độ dài đó bằng SS2;

b Với vị trí nào của S trên BC để tổng đờng

đi của tia sáng trong câu a là bé nhất?

ĐS: S là trung điểm BC

BT7:

Hai gơng phẳng AB và CD đặt song song cách nhau một đoạn a = 10 cm

và có mặt phản xạ hớng vào nhau Điểm sáng S đặt cách đều hai gơng, mắt ngời quan sát đặt tại M cách đều hai gơng nh hình vẽ Biết AB = CD

= 70 cm ,SM = 80 cm

A B

a Xác định số ảnh của S mà ngời quan sát thấy đợc?

b Vẽ đờng đi của tia sáng từ S đến M sau khi phản xạ

S M

Nêu cách vẽ?

ĐS: 8 ảnh

BT8:

Một vật cú kớch thước nhỏ A đặt giữa hai gương phẳng song song cú mặt phản xạ quay vào nhau

là G1 và G2 A cỏch G1 là 5cm và cỏch G2 là 8cm

a Hóy vẽ ảnh của A phản xạ qua mỗi gương một lần

b Hóy vẽ một chựm sỏng xuất phỏt từ A phản xạ lần lượt qua gương G1sau đú là G2 Từ

đú suy ra rằng cú thể cú một số lớn ảnh của A

BT9:

Cho hai gương phẳng AB và CD đặt song song cú mặt phản xạ quay vaũ nhau ( h/v) Hóy vẽ

đường đi của tia sỏng từ S đến M trong cỏc trường hợp sau đõy:

.S B

C A

60 o

Trang 3

a) Tia sáng lần lượt phản xạ trên mỗi gương 1 lần

b) Tia sáng phản xạ trên gương AB hai lần và trên gương CD một lần

GỢI Ý ĐỀ 8 BT1:

Hai gương phẳng đặt song song với nhau sao cho các mặt phản xạ hướng vào nhau Giữa hai gương đặt một ngọn nến

a Vẽ ảnh của ngọn nến được tạo thành bởi hệ gương

b Xác định khoảng cách giữa hai gương biết rằng khoảng cách giữa các ảnh của ngọn nến tạo thành bởi lần phản xạ thứ hai trên các gương là 40 cm

LỜI GIẢI:

a Vẽ hình đúng (cho 1 điểm)

b Gọi d là khoảng cách giữa hai gương từ đó xác định được

khoảng cách giữa S1’ và S2’ = 4d

nên d = 10 cm

BT3:

Gợi ý cách giải:

Có hai quá trình tạo ảnh:

1)

2)

Vì hai gương đặt song song nên số ảnh là vô hạn, tuy nhiên mắt

chỉ nhìn thấy những ảnh nó có tia phản xạ tới mắt, nghĩa là chỉ

nhìn thấy những ảnh nằm trên đoạn thẳng PQ, trong đó P và Q

là giao điểm của các đường thẳng MB và MD với đường thẳng

qua A và C

G

2

G

1

S

1

S

1

’

2

’

d

1 (G ) (G )2 (G )1

2 (G ) (G )1 (G )1

M D C

S P

Q

• 1

S

• 2

S

• 3

S

• Sa

•Sb

•Sc

d

S

•

Trang 4

1 S

S

CD

2 S 1

S

AB

3 S 2

S

CD

4 S 3

S

Ta có: ∆PSM: ∆PAB

=

a

AB AP

SP-2

=> SP=59

18 ≈3,3a

Vì lý do đối xứng ta cũng có: SQ =SP ≈3,3a

Vậy: mắt chỉ nhìn thấy ảnh thứ n cho bởi mỗi quá trình nếu SSn<=3,3a

Xét quá trình 1:

: AS1 = AS =

2

a

=> SS1 = AS+AS1 = a

a

2 = a

: CS2 = CS1 = CA + AS1 = a+

2

a

= 3

2

a

=> SS2 = SC+CS2 = a

3a

2 = 2a

: AS3=AS2=AC+CS2=a+3

2

a

=5

2

a

=> SS3 =SA + AS3 =

2

a

+5

2

a

=3a : CS4 + CS3 =CA +AS3 = a + 5

2

a

=7

2

a

=> SS4 =SC +CS4 =

2

a

+ 7

2

a

= 4a

Như thế : SS4 > 3,3a

Vậy mắt không nhìn thấy ảnh S4 và chỉ nhìn thấy 3 ảnh S1 , S2 , S3

Với quá trình 2, tương tự như quá trình 1 mắt sẽ nhìn thấy 3 ảnh Sa , Sb , Sc

Kết luận:

Mắt chỉ nhìn được 6 ảnh qua hệ hai gương

BT4:

Bài giải:

Cơ sở của việc vẽ tia qua gương phẳng là tính đối xứng của ảnh qua gương Ta sẽ làm theo một trong bốn cách sau:

- Cách 1:

- Vẽ S1 đối xứng với S qua G1

- S2 đối xứng S1 qua G2

- S3 đối xứng S2 qua G1 Nối S3 với A, cắt gương G1 tại I3

Nối I3 với S2 cắt G2 tại I2 nối I2 với S1 cắt G1 tại I1

Đường gấp khúc S I1 I2 I3 A là tia sáng ta cần dựng

S



S2



A I

3

I1

I2

G2

G 1

S2

S1

S3

Trang 5

- Cỏch 2: Hoỏn vị vai trũ S và A và làm theo cỏch 1

- Cỏch 3: Vẽ ảnh của S hai lần :

S1 qua G1 và S2 là ảnh

của S1 qua G2 Trong lỳc đú ta chỉ

vẽ ảnh của A một lần qua G1 là A1

Nối A1S2 cắt 2 gương G1, G2 tại I3 và I2

Nối I2S1 cắt G1 tại I1 nối SI1, nối I3A

Tia SI1I2I3A là tia sỏng ta cần dựng

Lưu ý học sinh:

Trong 2 cỏch đú chỉ cú cỏch 1 là hoàn toàn phự hợp với

sự tạo ảnh của S qua hệ gương dưới con mắt của người

quan sỏt tại A

BT5 :

a Gọi S1 là ảnh của S qua G1; S2 là ảnh của S1

qua G2 Để tia phản xạ trên G2 đi qua điểm A

thì điểm tới G2 là K = S2A cắt G2

Tia phản xạ trên G1 phải qua K suy ra điểm tới

G1 là I = S1K cắt G1

Vậy tia sáng cần vẽ là SI ( nh hình vẽ)

b Vì G1 vuông góc với G2; S1 đối xứngvới S; S2

đối xứng với S1 nên S2S đi qua O

Để có đợc tia sáng nh câu a) thì S2A phải cắt G2 tại K

Vì S, G1, G2 cố định nên S2S cũng cố định Do đó A phải nằm trên tia Sx

song song với G2 nh hình vẽ( A không thể nằm trên đoạn SN trừ S )

c) Tổng đờng đi của tia sáng SIKA là s = SI +IK +KA = S1I +IK + KM = S1M

1 AM

AS + = (a+ 2b) 2 + 4c2 = a2 + 4b2 + 4c2 + 4ab

Vậy thời gian truyền của tia sáng từ S tới A nh câu a) là

T =

v

ab c b

a2 + 4 2 + 4 2 + 4

BT6:

a ( 2đ) - S1 là ảnh của S qua gơng AB ⇒ S1 đối xứng với S qua AB

0.5đ

- S2 là ảnh của S qua gơng AB ⇒ S2 đối xứng với S1 qua AC

Ta nối S2 với S cắt AC tại J, nối J với S1 cắt AB tại I

⇒ SI, IJ, JS là ba đoạn của tia sáng cần dựng

Tổng độ dài ba đoạn : SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS = S1J + JS =

S2J + JS = S2S

( Đối xứng trục ) 1đ Vậy SI + IJ + JS = SS2 ( đpcm)

A

•



S1

S2 S

A1

I2

I3

S2

S1

I K

M

H

a b

c

B

C

S

S1

J I

Trang 6

b.( 2đ) Tìm vị trí của S trên BC để SS2 nhỏ nhất

Ta có : S1AS = 2S1AB (1)

0.25đ

S1AS2 = 2S1AC ( 2)

Lấy (2) - (1) ta đợc: S1AS2 - S1AS = 2(S1AC - S1AB)

⇔ SAS2 = 2SAB

⇔ SAS2 = 1200 0.5đ

Từ A kẻ đờng cao AH ( vuông góc S2S)

Xét ∆ cân SAS2 tại A có A = 1200 ⇒ ASS2 = AS2S =300

⇒ SS2 = 2SH = 2

2

3

⇒ SS2 nhỏ nhất ⇒ SA nhỏ nhất ⇒ AS là đờng cao của ∆ đều ABC

BT7 :

Trang 7

- Lấy S 3 đối xứng với S 2 qua AB

- Nối S 3 với M cắt AB ở K

- Nối S 2 với K cắt CD ở I 2

- Nối S 1 với I 2 cắt AB ở I 1

- Nối S , I 1 , I 2 , K , M ta đợc đờng đi của tia sáng từ S tới M sau khi phản xạ trên gơng AB hai lần và trên gơng CD một lần.

a Xét ánh sáng đi từ S tới AB trớc ta có sự tạo ảnh nh sau: S n

S S 1 S 2 S 3 … S n

Ta có:SS 1 = a

….

SS n = na C D

Mắt nhìn thấy ảnh S n khi ánh sáng phản xạ trên AB S 2

tại K đi vào mắt và AK ≤ AB.

∆S n SM : ∆ S n AK

80 8

n n

a na

S A AK

−

= ⇒ = = suy ra n = 4 Xét ánh sáng đi từ S tới CD trớc ta có kết quả tơng tự.

Vậy mắt đặt tại M nhìn thấy 2n = 8 ảnh của S S 3

b Vẽ hình:

S 1 I1 K

I 2

S 2

Nêu cách vẽ:

- Lấy S 1 đối xứng với S qua AB

- Lấy S 2 đối xứng với S 1 qua CD

Tiêu đề	Chuyển Động Cơ Học
Người hướng dẫn	PTS. Đỗ Hải Dương
Trường học	Trường THCS Bồ Lý
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Bồi dưỡng
Năm xuất bản	2015-2016
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	538,5 KB