Giáo án và PPT KHTN 7 cánh diều Bài 13: Sự phản xạ ánh sáng

BÀI 13: SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS liên hệ thực tế,  thảo luận nhóm theo bàn, nội dung sau: 

+ Ban đêm trong một phòng không có ánh đèn, em có nhìn rõ các vật trong phòng không?

+ Muốn nhìn rõ các vật trong phòng vào ban đêm thì theo em cần điều kiện gì?

+ Vậy, tại sao khí có ánh sáng chiếu vào vật, chúng ta lại nhìn thấy các vật?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG TRÊN BỀ MẶT CÁC CHẤT

Hoạt động 1: Tìm hiểu sự phản xạ ánh sáng trên bề mặt các vật

GV yêu cầu HS đọc SGK và trả lời các câu hỏi: 

+ Kể tên các vật có bề mặt nhẵn, bóng.

+ Khi chiếu ánh sáng vào bề mặt các vật đó, ta thấy có hiện tượng gì?

+ Tại sao ta lại nhìn thấy bóng của cây trên mặt nước.

+ Dựa vào các quy ước em vừa học, các em hãy vẽ các tia phản xạ trong hai trường hợp chiếu ánh sáng đến vật có bề mặt nhẵn và vật có bề mặt không nhẵn bóng.

Sản phẩm dự kiến:

 1. Các vật có bề mặt nhẵn bóng

- Phản xạ ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi chiếu một tia sáng vào bề mặt nhẵn bóng và bị bề mặt nhẵn, bóng hắt trở lại môi trường cũ.

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

+ G: gương phẳng (mặt phản xạ)

+ Tia tới SI: tia sáng chiếu vào gương.

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

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

+ Pháp tuyến IN tại I: đường thẳng vuông góc với gương tại I.

+ Góc tới i: góc tạo bởi tia sáng tới và pháp tuyến tại điểm tới.

+ Góc phản xạ i': góc tạo bởi tia sáng phản xạ và pháp tuyến tại điểm tới.

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

2. Các vật có bề mặt không nhẵn bóng

- Phản xạ khuyếch tán là hiện tượng xảy ra khi chiếu một tia sáng vào bề mặt nhám, gồ ghề, ánh sáng sẽ bị phân tán theo các hướng khác nhau.

- Phản xạ khuếch tán thường không tạo ra ảnh của vật

- Một số hiện tượng về phản xạ khuếch tán khi ánh sáng gặp các vật nhỏ lơ lửng trong không khí trong thực tế:

          + Nhìn được vệt nắng có các hạt bụi nhỏ

          + Nhìn được ánh sáng khi có thêm khói, bụi

          + Nhìn được ánh sáng có màu sắc khi phun khói trên sân khấu

II. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG

Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật phản xạ ánh sáng

GV yêu cầu HS hoạt động nhóm làm thí nghiệm với các dụng cụ được cung cấp để rút ra mối quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới.

Sản phẩm dự kiến:

- Góc tới bằng góc phản xạ. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới.

III. ẢNH CỦA VẬT QUA GƯƠNG PHẲNG

Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất ảnh của vật qua gương phẳng

GV yêu cầu HS đọc SGK và trả lời các câu hỏi: 

+ Khi đứng trước gương soi em thấy gì trong gương?

+ Ảnh của vật qua gương là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Hình của một vật quan sát được trong gương gọi là ảnh của vật đó qua gương.

- Ảnh thật là ảnh mà ta có thể quan sát trực tiếp trên màn, tấm bìa…

- Ảnh ảo là ảnh mà ta có thể quan sát nhưng không thể xuất hiện trên màn, tấm bìa…

- Ảnh của vật qua gương phẳng là ảnh ảo, cùng kích thước với vật, khoảng cách từ một điểm của vật tới gương phẳng bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương.

IV. DỰNG ẢNH CỦA MỘT VẬT QUA GƯƠNG PHẲNG

Hoạt động 4: Dựng ảnh của một vật qua gương phẳng

GV hướng dẫn HS cách dựng ảnh một vật qua gương bằng cách vẽ hình mẫu lên bảng và yêu cầu HS thực hiện các nội dung sau:

+ Dựng ảnh S’ của điểm sáng S qua gương phẳng dựa vào định luật phản xạ ánh sáng theo 3 bước. Hướng dẫn HS vẽ theo 2 cách (H13.11).

+ Chứng minh khoảng cách từ S’ đến gương bằng khoảng cách từ S đến gương trên hình vẽ.

Sản phẩm dự kiến:

- Ta có thể dựng ảnh S’ của điểm sáng S qua gương phẳng bằng cách vẽ như sau:

          + Từ điểm S vẽ hai tia sáng SI₁ và SI₂ tới gương phẳng

          + Vẽ hai tia phn xạ I₁R₁ và I₂R₂ tuân theo định luật phản xạ ánh sáng

          + Tìm giao điểm S’ của đường kéo dài các tia I₁R₁ và I₂R₂ nằm ở phía sau gương

- Ảnh của một vật qua gương phẳng là tập hợp ảnh của tất cả các điểm trên vật.

- Cách dựng ảnh A’B’ của vật AB qua gương phẳng:

+ Lấy A’ đối xứng với A qua gương; B’ đối xứng với B qua gương.

+ Nối A’ với B’ bằng nét đứt ta được ảnh A’B’.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: 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.

Câu 2: 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?

Câu 3: Cho đường truyền tia sáng như hình 13.2. Góc phản xạ có giá trị nào sau đây?

A. 0⁰.          

B. 90⁰.        

C. 180⁰.

D. Không xác định được.

Câu 4: Mặt của miếng bìa có hình cốc ở hình 13.6 được đặt đối diện với mặt phẳng gương. Hình nào dưới đây là ảnh của miếng bìa trong gương?

A.

B.

C.

D.

Câu 5: Mặt của miếng bìa ở hình 13.5 được đặt đối diện với mặt phẳng gương. Hình nào dưới đây là ảnh của miếng bìa trong gương?

A.

B.

C.

D.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Trò chơi “Đặt đúng, bắn trúng”

Cho các vật dụng sau:

- Hộp bìa catton có đục lỗ để đặt được đèn laser và vẽ một mục tiêu lên thành hộp.

- Một đèn laser nhỏ được đặt cố định trong hộp.

- 5 gương phẳng nhỏ.

- Băng dính hai mặt.

Dùng các vật dụng trên chế tạo bộ dụng cụ như hình 13.7.

Cách chơi:

- Người chơi dự đoán vị trí đặt 5 gương trên thành hộp.

- Dán các tấm gương phẳng lên các vị trí đã đánh dấu.

- Ai đưa được vệt sáng của tia laser sau 5 lần phản xạ trên 5 gương gần mục tiêu nhất là người chiến thắng.

Lưu ý: Không để tia laser chiếu trực tiếp hoặc phản xạ vào mắt.

Câu 2: Sự tạo ảnh qua hai gương

a) Khi đi tham quan nhà gương ở công viên, một bạn học sinh thấy một em bé ngồi trước hai gương phẳng ghép với nhau thì có rất nhiều ảnh trong gương (hình 13.8). Bạn học sinh đó thắc mắc, không biết số ảnh trong gương phụ thuộc vào yếu tố nào? Em hãy đưa ra câu trả lời dự đoán.

b) Thực hiện thí nghiệm

Dụng cụ

+ 2 gương phẳng nhỏ.

+ 1 thước chia độ bằng bìa.

+ 2 đoạn ống hút khoảng 4 cm.

Tiến hành

Đặt hai gương vuông góc với thước chia độ sao cho hai gương hợp với nhau một góc nhọn. Đặt ống hút trong góc tạo bởi hai gương (hình 13.9). Thay đổi góc giữa các gương và đếm số ảnh được tạo bởi hệ gương rồi ghi kết quả như bảng dưới đây.

Từ số liệu vừa thu được, em có thể dự đoán công thức liên hệ giữa  và n không? Nếu có, em hãy ghi lại biểu thức đó.