TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Ảnh tạo bởi gương cầu lõm.
Nhận biết:
Gương cầu lõm là gương có mặt phản xạ là mặt trong của một phần hình cầu.
Thí nghiệm 1: Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm
Bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Hãy quan sát ảnh của cây nến tạo bởi gương cầu lõm.
Đặt cây nến sát gương rồi di chuyển từ từ ra xa gương, cho đến khi không nhìn thấy ảnh đó nữa
Nhận xét: Ảnh của cây nến quan sát được trong gương cầu lõm ở thí nghiệm trên là ảnh ảo, lớn hơn cây nến
Kết luận:
Ảnh nhìn thấy được là ảnh ảo, không hứng được trên màn, lớn hơn vật.
Thí nghiệm 2: So sánh ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm với ảnh của cùng vật đó tạo bởi gương phẳng.
Kết luận:
Ảnh quan sát được ở gương cầu lõm lơn hơn ảnh quan sát được ở gương phẳng (khi vật đạt sát gương)
Thí nghiệm 3: Quan sát ảnh của cây nến tạo bởi gương phẳng, gương cầu lồi và gương cầu lõm
Giống nhau: Là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn
Khác nhau:
Ảnh tạo bởi gương phẳng lớn bằng vật
Ảnh tạo bởi gương cầu lồi nhỏ hơn vật
Ảnh tạo bởi gương cầu lõm lớn hơn vật
Nhận xét: Ảnh tạo bởi gương cầu lồi < Ảnh tạo bởi gương phẳng < Ảnh tạo bởi gương cầu lõm
2. Sự phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm
2.1. Đối với chùm tia song song
Chiếu một chùm tia sáng song song lên một gương cầu lõm ta thu được một chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm trước gương.
2.2. Đối với chùm sáng phân kì
Một nguồn sáng nhỏ S đặt trước gương cầu lõm ở một vị trí thích hợp, có thể cho một chùm tia phản xạ song song.
Kết luận: Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới 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.
BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1:
Chuyện cũ kể lại rằng : Ngày xưa, nhà bác học Ác-si-mét đã dùng những gương phẳng nhỏ sắp xếp thành hình một gương cầu lõm lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời để đốt cháy chiến thuyền quân giặc. Ác-si-mét đã dựa vào tính chất nào của gương cầu lõm? Hãy vẽ sơ đồ bố trí một thí nghiệm để thực hiện ý tưởng nói trên của Ác-si-mét bằng những gương phẳng nhỏ.
Hướng dẫn giải:
Xếp các gương phẳng nhỏ theo hình một chỏm cầu, mặt phản xạ tạo thành mặt lõm của gương cầu.
Hướng gương cầu lõm này về phía Mặt Trời. Điều chỉnh cho chỗ ánh sáng hội tụ đúng vào thuyền giặc.
Bài 2:
Tìm trong nhà một đồ dùng có tác dụng tương tự như một gương cầu lõm. Đặt một vật ở vị trí thích hợp trước gương cầu lõm đó để nhìn thấy ảnh ảo của vật, di chuyển vật lại gần mặt gương, độ lớn của ảnh thay đổi như thế nào ?
Hướng dẫn giải:
Chảo nhôm bóng,lấy phần trong dùng làm gương cầu lõm,khi ta đưa vật lại gần gương thì độ lớn của ảnh sẽ giảm đi,độ lớn của ảnh phải tối thiểu bằng vật khi vật đặt sát mặt gương cầu lõm.
Bài 3:
Hãy dùng lập luận để chứng tỏ rằng ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lồi luôn luôn bé hơn ảnh ảo của vật đó tạo bởi gương cầu lõm.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
- Ảnh ảo tạo bởi gương cầu lồi luôn bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương phẳng.(1)
- Ảnh ảo tạo bởi gương phẳng lại bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương cầu lõm(2)
Từ (1) và (2) suy ra ảnh ảo tạo bởi gương cầu lồi luôn bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương cầu lõm.
4. Luyện tập Bài 8 Vật lý 7
Qua bài giảng Gương cầu lõm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như:
- Nêu được tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lõm.
- Nêu được tác dụng của gương cầu lõm trong cuộc sống và trong kỹ thuật.
4.1. Trắc nghiệm
Câu 1: Ảnh ảo của vật tạo bởi gương cầu lõm có tính chất nào sau đây?
D. Nhỏ hơn ảnh tạo bởi gương cầu lồi.
Câu 2: Chiếu một chùm tia tới song song lên một gương cầu lõm, ta thu được một chùm tia phản xạ có tính chất nào sau đây?
A. Song song.
B. Hội tụ.
C. Phân kì.
D. Không truyền theo đường thẳng.
Câu 3: Vì sao trên ô tô trên xe máy, người ta không gắn gương cầu lõm để cho người lái xe quan sát ảnh ảo của các vật ở phía sau xe?
A. Vì ảnh không rõ nét.
B. Vì vật phải để rất gần gương mới cho ảnh ảo.
C. Vì ảnh ảo nhỏ hơn vật nhiều lần.
D. Vì ảnh ảo nằm xa gương ở phía sau mắt.
Câu 4: Trong ba loại gương( gương cầu lồi, gương phẳng, gương cầu lõm), gương nào cho ảnh ảo của cùng một vật lớn hơn? Xếp theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải.
A. Gương phẳng, gương cầu lõm, gương cầu lồi.
B. Gương cầu lõm, gương cầu lồi, gương phẳng.
C. Gương cầu lõm, gương phẳng, gương cầu lồi.
D. Gương cầu lồi, gương phẳng, gương cầu lõm.
Câu 5: Vì sao nhờ có gương phản xạ, đèn pin lại có thể chiếu ánh sáng đi xa? Khoanh tròn câu trả lời đúng.
A. Vì gương hắt ánh sáng trở lại
B. Vì gương cho ảnh ảo rõ hơn
C. Vì đó là gương cầu lõm cho chùm phản xạ song song.
D. Vì nhờ có gương ta nhìn thấy những vật ở xa.
Câu 6: Mặt phản xạ của gương cầu lõm là:
A. Mặt trong của chỏm cầu
B. Mặt ngoài của chỏm cầu
C. Mặt phẳng như gương phẳng
D. A, B, C đều đúng
Câu 7: Một bạn học sinh đã đặt một viên bi trước một gương cầu lõm rất gần mặt gương và rút ra được một số kết luận. Theo em kết luận nào sau đây không đúng?
A. ảnh của viên bi là ảnh ảo
B. ảnh của viên bi không hứng được trên màn chắn
C. ảnh của viên bi lớn hơn viên bi
D. ảnh của viên bi có thể hứng được ở sau gương
Câu 8:Các loại gương nào sau đây có hiện tượng phản xạ ánh sáng khi có ánh sáng truyền đến nó?
A. Gương phẳng
B. Gương cầu lồi
C. Gương cầu lõm
D. Cả ba loại gương trên
Câu 9: Em hãy chọn câu đúng trong các câu dưới đây:
A. Gương cầu lõm luôn luôn cho ảnh ảo
B. Gương cầu lõm có thể cho ảnh thật hay ảnh ảo. Ảnh ảo của vật qua gương cầu lõm lớn hơn vật
C. Vì các gương cầu lõm cho ảnh lớn hơn vật nhưng vẫn nhỏ hơn gương cầu lồi
D. Vì bề rộng vùng nhìn thấy của gương cầu lồi lớn hơn gương cầu lõm có cùng kích thước và gương cầu lồi luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật
Câu 10: Tại sao ở các góc đường có khúc cua hẹp người ta lại lắp các loại gương cầu lồi mà không dùng các gương cầu lõm mặc dù gương cầu lõm vẫn có thể cho ảnh ảo lớn hơn vật như gương cầu lồi
A. Vì các gương cầu lồi cho ảnh rõ nét hơn
B. Vì các gương cầu lồi luôn luôn cho ảnh ảo
C. Vì các gương cầu lõm cho ảnh lớn hơn vật nhưng vẫn nhỏ hơn gương cầu lồi
D. Vì bề rộng của vùng nhìn thấy của gương cầu lồi lớn hơn gương cầu lõm có cùng kích thước và gương cầu lồi luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật
Câu 11: Hãy chọn câu đúng trong các câu dưới đây
A. Gương cầu lõm cho ảnh nhỏ hơn vật tuy nhiên càng đưa vật ra xa thì kích thước của ảnh càng tăng
B. Gương cầu lõm cho ảnh lớn hơn vật tuy nhiên càng đưa vật ra xa kích thước của ảnh càng nhỏ
C. Nếu dịch vật ra xa gương cầu lõm, cách gương một khoảng lớn hơn bán kính của gương thì gương cầu lõm sẽ cho ảnh thật nhỏ hơn vật và ngược chiều
D. Ảnh qua gương cầu lõm bao giờ cũng là ảnh ảo
Câu 12: Chiếu một chùm tia tới phân kì đến gương cầu lõm ta có thể thu được những chùm sáng phản xạ nào sau đây
A. Chùm sáng phân kì
B. Chùm sáng hội tụ
C. Chùm sáng song song
D. Cả ba câu trên đều đúng
4.2. Bài tập sách giáo khoa
C1) Ảnh của cây nến quan sát được trong gương cầu lõm ở thí nghiệm trên là ảnh gì? So với cây nến thì ảnh của nó lớn hơn hay nhỏ hơn ?
Hướng dẫn giải: Ảnh của cây nến quan sát được trong gương cầu lõm ở thí nghiệm trên là ảnh ảo, lớn hơn cây nến
C2) Hãy bố trí một thí nghiệm để so sánh ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm với ảnh của cùng vật đó tạo bởi gương phẳng. Mô ta cách bố trí thí nghiệm. Nêu kết quả so sánh.
Hướng dẫn giải:
- Cách bố trí thí nghiệm: Đặt hai cây nến giống nhau thẳng đứng, cách gương phẳng và gương cầu lõm một khoảng bằng nhau.
- Kết luận: Đặt một vật gần sát gương cầu lõm, nhìn vào gương thấy một ảnh ảo không hứng được trên màn chắn và lớn hơn vật.
C3) Quan sát chùm tia phản xạ xem nó có đặc điểm gì?
Hướng dẫn giải: Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới 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.
C4) Hình 8.3 là một thiết bị dùng gương cầu lõm hứng ánh sáng mặt trời để nung nóng vât. Hãy giải thích vì sao vật đó lại nóng lên.
Hướng dẫn giải
- Chùm sáng từ mặt trời tới gương coi như chùm tia tới song song có nhiệt năng lớn.
- Mặt Trời ở rất xa ta nên chùm sáng từ mặt trời tới gương coi như chùm tia tới song song, cho chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở phía trước gương.
- Ánh sáng Mặt Trời có nhiệt năng lớn cho nên vật để ở chỗ ánh sáng hội tự sẽ nóng lên.
C5) Bằng cách di chuyển đèn pin, hãy tìm vị trí của S để thu được chum phản xạ là một chùm sang song song
Hướng dẫn giải: Một nguồn sáng nhỏ S đặt trước gương cầu lõm ở một vị trí thích hợp, có thể cho một chùm tia phản xạ song song
C6) Xoay pha đèn đến vị trí thích hợp để thu được chùm phản xạ song song từ pha đèn chiếu xạ. Giải thích vì sao nhờ có pha đèn mà đèn pin có thể chiếu ánh sáng đi xa mà vẫn sáng rõ?
Hướng dẫn giải: Nhờ có gương cầu lõm trong pha đèn pin nên khi xoay pha đèn đến vị trí thích hợp ta sẽ thu được một chùm sáng phản xạ song song ánh sáng sẽ truyền đi được xa không bị phân tán mà vẫn sáng rõ.
C7) Muốn thu được chùm sáng hội tụ từ đèn ra thì phải xoay pha đèn để cho bóng đèn ra xa hay lại gần gương?
Hướng dẫn giải: Muốn thu được chùm sáng hội tụ từ đèn pin phát ra thì ta phải xoay pha đèn để cho bóng đèn ra xa gương.
