Nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp Hiện tượng bóng tối và bóng nửa tối môn Vật Lý 7 năm 2021 sẽ giúp các em có thể ôn tập và củng cố các kiến thức bài cũ thật tốt cũng như là giúp các em học sinh có sự chuẩn bị chu đáo cho bài học mới sắp tới. Mời các em cùng tham khảo.
PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP HIỆN TƯỢNG BÓNG TỐI VÀ BÓNG NỬA TỐI
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối và vùng tối của vùng bóng tối là ba phần riêng biệt của một cái bóng, được tạo ra khi ánh sáng từ một nguồn sáng bị cản trở bởi vật thể không trong suốt.
Những từ này thường được sử dụng nhất để chỉ các phần của bóng của các thiên thể. mặc dù đôi khi chúng cũng được dùng để mô tả các cấp độ tối, chẳng hạn của các vết đen Mặt Trời.
Các vùng bóng tối, bóng nửa tối và đối của vùng bóng tối của Trái Đất và các hình ảnh có thể quan sát được khi đứng trong các vùng đó.
(chú ý rằng kích cỡ và khoảng cách của các thiên thể trong hình không vẽ theo đúng tỉ lệ).
a. Vùng bóng tối
Vùng bóng tối là phần ở bên trong nhất và tối nhất của bóng, nơi ở đó nguồn sáng hoàn toàn bị che khuất bởi vật thể. Một người quan sát đứng trong vùng bóng tối của một thiên thể sẽ quan sát thấy thiên thực toàn phần. Nếu nguồn sáng là một nguồn sáng điểm và bỏ qua nhiễu xạ thì trong cái bóng chỉ có vùng bóng tối được tạo ra mà không có các vùng kia.
Vùng bóng tối của một vật thể tròn che khuất một nguồn sáng tròn tạo thành một choóp nón đứng với đáy tròn.
Vùng bóng tối (A) và vùng bóng nửa tối (B)
b. Vùng bóng nửa tối
Vùng bóng nửa tối là vùng mà chỉ có một phần của nguồn sáng bị che khuất bởi vật thể cản sáng. Người quan sát đứng trong vùng bóng nửa tối của một thiên thể sẽ quan sát thấy thiên thực một phần. Tuy vậy, đôi khi lại được định nghĩa là vùng mà một phần hoặc toàn bộ nguồn sáng bị che khuất
C. Vùng đối bóng tối
Vùng đối của vùng bóng tối là vùng mà vật thể cản sáng được trông thấy nằm trọn vẹn trong đĩa của nguồn sáng lớn hơn. Một người quan sát đứng trong vùng này sẽ quan sát thấy thiên thực hình khuyên: phần của nguồn sáng không bị che khuất xung quanh vật thể gây ra thiên thực trông giống như một chiếc nhẫn sáng. Nếu người quan sát di chuyển gần hơn tới nguồn sáng, kích thước biểu kiến của vật thể che khuất tăng dần cho đến khi nguồn sáng bị khuất hẳn trong vùng bóng tối.
Vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối và vùng đối của vùng bóng tối được tạo ra bởi các cửa sổ và cánh chớp.
Giải thích tại sao có hiện tượng bóng tối và bóng nửa tối:
- Căn cứ vào định luật truyền thẳng của ánh sáng.
- Khi chỉ có bóng tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là hẹp.
- Khi có cả bóng tối và bóng nửa tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là rộng.
2. BÀI TẬP LÝ THUYẾT
Bài 1: Điền từ vào chỗ chấm trong đoạn văn sau:
Bóng tối nằm phía sau vật cản, ……………… ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới. ……… nằm phía sau vật cản, nhận được một phần ánh sáng từ ……………………………………………………..
Hướng dẫn giải:
Bóng tối nằm ở phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới. Bóng nửa tối nằm ở phía sau vật cản, nhận được ánh sáng từ một phần nguồn sáng truyền tới.
Bài 2: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn. Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và bức tường, quan sát thấy trên bức tường xuất hiện một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ hơn. Hãy giải thích hiện tượng đó?
Hướng dẫn giải:
Bàn tay chắn giữa ngọn dền và bức tường đóng vai trò là vật chắn sáng, trên tường (đóng vai trò là màn) sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Hình dạng của bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng.
Bài 3: Hãy giải thích tại sao khi ta đứng trước ngọn đèn: đứng gần ta thấy bóng lớn còn đứng xa thấy bóng nhỏ hơn?
Hướng dẫn giải:
Khi ta đứng gần thì ta che khuất nhiều tia sáng nên phần bóng đen sẽ lớn hơn. Khi ta đứng xa ngọn đèn thì ta che khuất ít tia sáng nên phần bóng đen sẽ nhỏ hơn.
Bài 4: Điền từ vào chỗ chấm trong đoạn văn sau:
Khi dịch chuyển vật cản lại gần nguồn sáng thì độ lớn vùng bóng tối ………………………
Hướng dẫn giải:
Khi dịch chuyển vật cản lại gần nguồn sáng thì độ lớn vùng bóng tối tăng lên.
Bài 5: Thế nào là bóng tối?
A. Là vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
B. Là vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
C. Là vùng nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
D. là vùng có lúc nhận, có lúc không nhận được ánh sáng truyền tới
Hướng dẫn giải:
- Vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới gọi là bóng nửa tối ⇒ Đáp án B sai.
- Vùng nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới là vùng sáng ⇒ Đáp án C sai.
- Vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới là vùng tối
⇒ Đáp án A đúng, đáp án D sai.
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Vào một ngày trời nắng, cùng một lúc người ta quan sát thấy một cái cọc cao 1m để thẳng đứng có một cái bóng trên mặt đất dài 0,8 m và một các cột đèn có bóng dài 5m. Hãy dùng hình vẽ theo tỉ lệ 1 cm ứng với 1m để xác định chiều cau của cột đèn. Biết rằng các tia sáng Mặt Trời chiếu đều song song.
Hướng dẫn giải:
Ta biết các tia sáng của mặt trời chiếu song
song, cái cọc và cột đèn đều vuông góc với mặt đất.
Ta chọn tỷ lệ xích 1cm ứng với 1m để vẽ và xác
định chiều cao của cột đèn.
Bóng của cột đèn cao gấp 5: 0,8 = 6,25 lần so
với bóng của cái cọc.
Vậy chiều cao của cột đèn cũng cao gấp 6,25 lần so với cọc.
Vậy chiều cao cột đèn h = 6,25m.
Bài 2: Một người có độ cao h đứng ngay dưới bóng đèn treo ở độ cao H (H>h). Nếu người đó đi đều với vận tốc v. Hãy xác định chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên mặt đất.
Tóm tắt:
Người cao h, đèn cao H (H>h)
Người có vận tốc v, tìm Vbóng =?
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ:
Các tia sáng phát ra từ bóng đèn bị người chặn lại tạo ra một khoảng tối trên đất đó là bóng của người đó.
Trong khoảng thới gian t, người di chuyển một quảng đường S = BB’ = v.t. Khi đó bóng của đỉnh đầu di chuyển một đoạn đường S’ = BB”
Ta có:
Bài 3: Một nguồn sáng hình cầu có bán kính r có tâm S cách màn ảnh một khoảng SH = 1m. Tại trung điểm M của SH người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với SH và có bán kính R = 10 cm. Trên màn bề rộng bán kính vùng nửa tối là 4 cm và bán kính vùng tối là 18 cm. Hãy xác định r.
Tóm tắt:
SH = 1m = 100cm
SM = 50 cm; R = 10 cm
Rnửa tối = 4 cm; Rtối = 18 cm
Tìm r.
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ
HP = 18 cm và PO = 4cm
IM = HH’= R = 10 cm.
Mà PH’ = HP – HH’ = 18 - 10 = 8 cm
Ta có: PH’ = AA’ (vì ∆ AA’I = ∆PH’I )
AA’ = SA’ – SA = MI – SA = R – r
Vậy 8 = R – r = 10 – r
Suy ra r = 2 cm.
Vậy nguồn sáng rộng có bán kính r = 2cm.
Bài 4: Một bóng đèn nhỏ S cách tường 2 m, tại điểm M nằm trên SI người ta đặt một tấm bìa tròn chắn sáng có bán kính R = 0,5m thì bán kính bóng tối là 60 cm. Hãy xác định SM.
Tóm tắt:
SI = 2m = 200 cm
R = 0,5m = 50 cm
Rtối = 60 cm
Tìm SM
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ:
Bán kính vùng tối là A’I, bán kính vật chắn là AM.
Ta có tam giác ∆ SAM ~ ∆ SA’I nên ta có:
Vậy phải đặt vật chắn sáng cách đèn là 166,67 cm.
---(Hết)---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp Hiện tượng bóng tối và bóng nửa tối môn Vật Lý 7 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tốt!
