Bài tập về sự phản xạ ánh sáng lớp 7 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về sự phản xạ ánh sáng lớp 7 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về sự phản xạ ánh sáng.

1. Phương pháp giải

Bài toán 1: Bài tập định tính

Vận dụng các kiến thức lý thuyết trọng tâm sau:

- Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị hắt trở lại môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn bóng. Mặt phản xạ là một mặt phẳng, nhẵn bóng thì ta gọi đó là gương phẳng.

- Trong hiện tượng phản xạ ánh sáng, người ta quy ước:

+ G: Gương phẳng được biểu diễn bằng một đoạn thẳng, phần gạch chéo là mặt sau của gương.

+ Tia sáng tới (SI): tia sáng chiếu vào gương.

+ Tia sáng phản xạ (IR): tia sáng bị gương hắt trở lại.

+ Điểm tới (I): giao điểm của tia sáng tới và gương.

+ Pháp tuyến IN: đường thẳng vuông góc với mặt phẳng gương tại điểm tới I.

+ Mặt phẳng tới: mặt phẳng chứa tia sáng tới và pháp tuyến tại điểm tới I.

+ Góc tới ($\widehat{SIN}=i$): góc hợp bởi tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới.

+ Góc phản xạ ($\widehat{NIR}=i\text{'}$): góc hợp bởi pháp tuyến của gương tại điểm tới và tia phản xạ.

- Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia sáng phản xạ nằm trong mặt phẳng tới.

+ Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i.

- Phân biệt phản xạ và phản xạ khuếch tán.

Phản xạ (phản xạ gương)	Phản xạ khuếch tán
Sự phản xạ ánh sáng xảy ra khi ánh sáng chiếu tới bề mặt nhẵn bóng.	Sự phản xạ ánh sáng xảy ra khi ánh sáng chiếu tới bề mặt gồ ghề, thô ráp.
Các tia sáng phản xạ song song với nhau.	Các tia sáng phản xạ theo các hướng khác nhau.
Khi có phản xạ, ta có thể nhìn thấy ảnh rõ nét của vật.	Khi có phản xạ khuếch tán, ta không nhìn thấy ảnh rõ nét của vật (bị nhòe).

Bài toán 2: Vẽ tia phản xạ khi biết tia tới

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng, ta suy ra được tia phản xạ đối xứng với tia tới qua gương phẳng. Vì vậy để vẽ tia phản xạ khi biết tia tới ta thực hiện các bước như sau:

- Vẽ pháp tuyến NN’ vuông góc với gương tại điểm tới I

- Lấy một điểm A bất kì trên tia tới SI

- Kẻ đoạn thẳng AA’ vuông góc với pháp tuyến NN’ tại H sao cho AH = HA’

- Vẽ tia IA’. Tia IA’ chính là tia phản xạ cần vẽ.

Bài toán 3: Tính góc phản xạ, góc tới

Dựa vào giả thiết của đề bài ta xác định được góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ, từ đó ta tính được góc phản xạ và góc tới.

Từ hình vẽ ta có: i + α = 90⁰

⇒ i' + β = 90⁰

Mà i’ = i ⇒ α = β

⇒ i' = i = 90⁰ - α

* Lưu ý:

- Nếu tia tới vuông góc với mặt phẳng gương tức là i’ = i = 0⁰ suy ra α = β = 90⁰ thì tia phản xạ có phương trùng với tia tới nhưng có chiều ngược lại.

- Nếu tia tới trùng với mặt phẳng gương tức i’ = i = 90⁰ suy ra α = β = 0⁰ thì tia phản xạ có phương trùng với tia tới và cùng chiều với tia tới.

Bài toán 4: Xác định vị trí đặt gương khi đã biết cả tia tới và tia phản xạ

- Xác định điểm tới I: Tia tới và tia phản xạ cắt nhau tại I.

- Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ: i + i’

- Xác định pháp tuyến NN’: Vẽ đường phân giác NIN’ của góc i + i’. NN’ chính là pháp tuyến.

- Xác định vị trí đặt gương: Kẻ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến tại I. Đường thẳng đó chính là vị trí để đặt gương phẳng (mặt phản xạ chứa tia tới và tia phản xạ). Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng và điều kiện của đề bài ta tìm các cặp góc bằng nhau, sau đó tìm mối quan hệ giữa các góc có liên quan, rồi suy ra góc quay của tia tới, tia phản xạ hoặc của gương.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Chỉ ra phát biểu sai.

A. Ánh sáng bị hắt trở lại khi gặp mặt phân cách là hiện tượng phản xạ ánh sáng.

B. Phản xạ ánh sáng chỉ xảy ra trên mặt gương.

C. Tia sáng phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia sáng tới và pháp tuyến tại điểm tới.

D. Góc phản xạ là góc tạo bởi tia sáng phản xạ và đường pháp tuyến tại điểm tới.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

B sai vì phản xạ ánh sáng xảy ra trên mặt phẳng nhẵn, bóng.

Ví dụ 2: Chiếu một tia sáng tới chếch một góc 20⁰ vào một gương phẳng (Hình 16.1) ta được tia sáng phản xạ tạo với tia sáng tới một góc

A. 40⁰.

B. 70⁰.

C. 80⁰.

D. 140⁰.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Góc tới = 90⁰ – 20⁰ = 70⁰

$\Rightarrow$ Góc phản xạ = góc tới = 70⁰

$\Rightarrow$ Tia sáng phản xạ tạo với tia sáng tới một góc 70⁰ + 70⁰ = 140⁰

Ví dụ 3: Một tia sáng mặt trời buổi sáng lọt qua khe cửa chếch 45⁰ so với mặt đất (coi mặt đất nằm ngang). Cần đặt gương phẳng như thế nào để thu được tia sáng phản xạ rọi thẳng đứng vào một cái bể cá dưới nền nhà. Vẽ hình.

A. 67,5⁰ so với mặt đất.

B. 67,5⁰ so với phương thẳng đứng.

C. 45⁰ so với phương nằm ngang.

D. 45⁰ so với phương thẳng đứng.

Hướng dẫn giải

- Theo đề bài cho ta vẽ được hình như trên. Trong đó:

+ SI là tia sáng tới, IR là tia sáng phản xạ.

+ IN và IN’ lần lượt là pháp tuyến của gương G và mặt đất IK.

+ $\widehat{SIK}={45}^0$ , $\widehat{KIR}=\widehat{KIN\text{'}}={90}^0$

Ta cần phải tính $\widehat{KIG}$ là góc hợp bởi gương và mặt đất.

Từ hình vẽ ta có:

$\widehat{KIN\text{'}}=\widehat{KIS}+\widehat{SIG}+\widehat{GIN\text{'}}={90}^0$

$\Rightarrow \widehat{SIG}+\widehat{GIN\text{'}}={45}^0$ (1)

$\widehat{NIG}=\widehat{NIK}+\widehat{KIS}+\widehat{SIG}={90}^0$

$\Rightarrow \widehat{NIK}+{45}^0+\widehat{SIG}={90}^0\Rightarrow \widehat{NIK}+\widehat{SIG}={45}^0$ (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow \widehat{NIK}=\widehat{GIN\text{'}}$(3)

Lại có: $\widehat{KIR}=\widehat{NIK}+\widehat{NIR}={90}^0$ (4)

Mà $\widehat{NIR}=\widehat{SIN}$ (góc tới = góc phản xạ), $\widehat{SIN}=\widehat{NIK}+\widehat{SIK}$

Thay vào (4) được $\Rightarrow 2\widehat{NIK}+\widehat{SIK}={90}^0\Rightarrow 2\widehat{NIK}+{45}^0={90}^0$

$\Rightarrow \widehat{NIK}=22,5^0=\widehat{GIN\text{'}}$

Thay vào (1) $\Rightarrow \widehat{SIG}=22,5^0\Rightarrow \widehat{KIG}=\widehat{KIS}+\widehat{SIG}={45}^0+22,5^0=67,5^0$

Vậy gương đặt nghiêng một góc 67,5⁰ so với mặt đất.

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Phản xạ ánh sáng trên mặt hồ lăn tăn gợn sóng là

A. phản xạ gương.

B. phản xạ khuếch tán.

C. phản xạ thông thường.

D. Cả A và C.

Bài 2: Ánh sáng chiếu tới các vật có đặc điểm như nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ?

A. Bề mặt nhẵn bóng.

B. Bề mặt gồ ghề.

C. Bề mặt có màu tối.

D. Cả B và C.

Bài 3: Tia phản xạ nằm trong

A. mặt phẳng tới.

B. mặt phẳng chứa tia tới.

C. mặt phẳng chứa pháp tuyến.

D. Cả A, B, C.

Bài 4: Chiếu một tia sáng đến một gương phẳng. Biết tia phản xạ và tia tới hợp với nhau một góc 60⁰. Khi đó góc phản xạ có giá trị là

A. 15⁰.

B. 30⁰.

C. 45⁰.

D. 60⁰.

Bài 5: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng?

A. Hiện tượng phản xạ ánh sáng tạo ra ảnh của vật.

B. Hiện tượng phản xạ ánh sáng không tạo ra ảnh của vật.

C. Hiện tượng phản xạ khuếch tán tạo ra ảnh của vật.

D. Cả B và C đúng.

Bài 6: Chọn câu trả lời đúng

Theo định luật phản xạ ánh sáng:

A. Góc phản xạ bằng góc tới.

B. Pháp tuyến là đường phân giác của góc tạo bởi tia phản xạ và tia tới.

C. Tia phản xạ và tia tới đối xứng nhau qua pháp tuyến.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Bài 7: Pháp tuyến là

A. đường xiên góc với mặt gương.

B. đường vuông góc với mặt gương.

C. đường chiếu tới mặt gương 1 góc 60⁰.

D. đường chiếu tới mặt gương 1 góc 30⁰.

Bài 8: Một tia sáng chiếu tới gương phẳng với góc tới là 30⁰. Hình vẽ nào sau đây biểu diễn đúng sự phản xạ của tia sáng trên gương?

Bài 9:Vật nào sau đây không thể xem là gương phẳng?

A. Màn hình tivi.

B. Mặt hồ nước trong.

C. Mặt tờ giấy trắng.

D. Miếng thủy tinh không tráng bạc nitrat.

Bài 10:Trong các hình vẽ sau, tia phản xạ IR ở hình vẽ nào đúng?

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 7 hay, chi tiết khác:

• Dạng bài tập về năng lượng ánh sáng, tia sáng, vùng tối
• Dạng bài tập tính chất của ảnh qua gương phẳng
• Dạng bài tập về nam châm
• Dạng bài tập về từ trường
• Dạng bài tập về nam châm điện

Lời giải bài tập lớp 7 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 7 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 7 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 7 Cánh diều

---