Giải sách bài tập KHTN 7 Bài 16: Sự phản xạ ánh sáng - Kết nối tri thức

Giải SBT Khoa học tự nhiên 7 trang 46

Bài 16.1 trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: 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.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

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

Bài 16.2* trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: Sắp xếp các thao tác thí nghiệm sau sao cho đúng thứ tự để rút ra mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ trong hiện tượng phản xạ ánh sáng:

- Di chuyển đèn để có giá trị góc tới 10⁰, quan sát tia sáng phản xạ, đọc góc phản xạ, ghi vào bảng số liệu. (1)

- Bật đèn chiếu tia sáng tới, quan sát tia sáng phản xạ. (2)

- So sánh góc phản xạ và góc tới. Rút ra kết luận về quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới. (3)

- Điều chỉnh vị trí đèn để tăng góc tới, đọc giá trị góc phản xạ tương ứng ghi vào bảng số liệu. Lặp lại thí nghiệm với 4 lần các giá trị khác nhau của góc tới. (4)

Lời giải:

Các thao tác thí nghiệm:

- Bật đèn chiếu tia sáng tới, quan sát tia sáng phản xạ. (2)

- Di chuyển đèn để có giá trị góc tới 10⁰, quan sát tia sáng phản xạ, đọc góc phản xạ, ghi vào bảng số liệu. (1)

- Điều chỉnh vị trí đèn để tăng góc tới, đọc giá trị góc phản xạ tương ứng ghi vào bảng số liệu. Lặp lại thí nghiệm với 4 lần các giá trị khác nhau của góc tới. (4)

- So sánh góc phản xạ và góc tới. Rút ra kết luận về quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới. (3)

Bài 16.3 trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: 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.

Lời 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

Bài 16.4 trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: 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.

Lời 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 $\Rightarrow 2\widehat{NIK}+\widehat{SIK}={90}^0\Rightarrow 2\widehat{NIK}+{45}^0={90}^0$

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

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

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

Bài 16.5 trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phản xạ ánh sáng trên mặt hồ lăn tăn gợn sóng là phản xạ gương hay phản xạ khuếch tán?

Lời giải:

Phản xạ ánh sáng trên mặt hồ lăn tăn gợn sóng là phản xạ khuếch tán.

Bài 16.6* trang 46 SBT Khoa học tự nhiên 7: Hai gương phẳng G₁ và G₂ đặt vuông góc với nhau (Hình 16.2). Tia sáng SI chiếu chếch 45⁰ vào gương phẳng G₁.

a) Vẽ Hình 16.2 vào vở và vẽ đường truyền của tia sáng lần lượt phản xạ qua G₁, G₂.

b) Nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng tới SI và tia sáng phản xạ cuối cùng (tia ló).

Lời giải:

a) Cách vẽ:

- Dựng pháp tuyến IN của gương phẳng G₁.

- Dựng tia phản xạ IJ sao cho: $\widehat{SIN}=\widehat{NIJ}$, J là điểm tới của gương G₂ và IJ là tia sáng tới của gương G₂.

- Dựng pháp tuyến JN của gương phẳng G₂.

- Dựng tia phản xạ JR sao cho: $\widehat{IJN}=\widehat{NJR}$.

Từ đó, ta được đường truyền của tia sáng lần lượt phản xạ qua G₁, G₂ như hình vẽ dưới.

b)

Theo đề bài ra, ta có: $\widehat{SIN}={45}^0$ mà $\widehat{SIN}=\widehat{NIJ}$ $\Rightarrow \widehat{NIJ}={45}^0$

$\Rightarrow \widehat{SIJ}=\widehat{SIN}+\widehat{NIJ}={90}^0\Rightarrow IS\perp IJ$(1)

Xét tứ giác INJO có $G_1\perp G_2,IN\perp G_1,NJ\perp G_2$ 

$\Rightarrow$ Tứ giác INJO là hình chữ nhật

$\Rightarrow$ Tam giác INJ vuông tại N, có $\widehat{NIJ}={45}^0$

$\Rightarrow$Tam giác INJ là tam giác vuông cân

$\Rightarrow$ $\widehat{NJI}={45}^0=\widehat{NJR}$

$\Rightarrow \widehat{IJR}=\widehat{IJN}+\widehat{NJR}={90}^0\Rightarrow JR\perp IJ$ (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow$ Tia sáng tới SI và tia sáng phản xạ cuối cùng (tia ló) song song và ngược chiều nhau.