Giải bài tập SBT Vật Lí 9 Bài 40 - 41: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

Hình 40-41.1 cho biết PQ là mặt phân cách giữa không khí và nước, I là điểm tới, SI là tia tới, IN là pháp tuyến. Cách vẽ nào biểu diễn đúng hiện tượng khúc xạ của tia sáng khi đi từ không khí vào nước? Giải thích cách lựa chọn.

Phương pháp giải

Khi đi từ không khí vào nước góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

- Cách vẽ biểu diễn đúng hiện tượng khúc xạ của tia sáng khi đi từ không khí vào nước là cách vẽ ở hình D. 

- Vì khi đi từ không khí vào nước góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

- Chọn đáp án D

Chiếu một tia sáng từ không khí vào thủy tinh với góc tới bằng 60^o thì:

A. Góc khúc xạ lớn hơn 60^o

B. Góc khúc xạ bằng 60^o

C. Góc khúc xạ nhỏ hơn 60^o

D. Cả ba câu A, B, C đều sai

Phương pháp giải

 Khi chiếu tia sáng từ không khí vào thủy tinh góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

- Góc khúc xạ nhỏ hơn 60^o

- Chọn C

Hình 40-41.2 mô tả một bạn học sinh nhìn qua ống thẳng thấy được hình ảnh viên sỏi đáy bình nước.

a. Giữ nguyên vị trí của ống, nếu bạn đó dùng một que thẳng, dài xuyên qua ống thì đầu que có chạm vào viên sỏi không?Vì sao?

b. Vẽ đường truyền của tia sáng từ viên sỏi đến mắt trong trường hợp đó.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về đường truyền của tia khúc xạ.

Hướng dẫn giải

a. Dùng que thẳng và dài xuyên qua ống, đầu que không chạm vào viên sỏi vì viên sỏi không nằm trên đường thẳng của que

b. Nối vị trí của viên sỏi với vị trí miệng ống tiếp xúc với mặt nước (điểm I). Nối I tới vị trí đặt mắt.

Câu nào dưới đây liệt kê đầy đủ những đặc điểm của hiện tượng khúc xạ ánh sáng?

A. Tia sáng là đường thẳng.

B. Tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.

C. Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.

D. Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.

Phương pháp giải

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng mà tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác

Hướng dẫn giải

- Những đặc điểm của hiện tượng khúc xạ ánh sáng là: Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác

- Chọn đáp án D

Trong trường hợp nào dưới đây tia sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ?

A. Khi ta ngắm một bông hoa trước mắt.

B. Khi ta soi gương.

C. Khi ta quan sát một con cá vàng đang bơi trong bể cá cảnh.

D. Khi ta xem chiếu bóng.

Phương pháp giải

Ta nhìn thấy vật khi có ánh sáng truyền từ nước qua mặt phân cách tới mắt chúng ta

Hướng dẫn giải

- Trường hợp tia sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ là khi ta quan sát một con cá vàng đang bơi trong bể cá cảnh

- Chọn đáp án C

Một tia sáng đèn pin được rọi từ không khí vào một xô nước trong. Tại đâu sẽ xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng?

A. Trên đường truyền trong không khí.

B. Tại mặt phân cách giữa không khí và nước.

C. Trên đường truyền trong nước.

D. Tại đáy xô nước.

Phương pháp giải

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng xảy ra tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt và đồng tính

Hướng dẫn giải

- Một tia sáng đèn pin được rọi từ không khí vào một xô nước trong thì tại mặt phân cách giữa không khí và nước sẽ xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng

- Chọn đáp án B

Một con cá vàng đang bơi trong một bể cá cảnh có thành bằng thủy tinh trong suốt. Một người ngắm con cá qua thành bể. Hỏi tia sáng truyền từ con cá đến mắt người đó đã chịu bao nhiêu lần khúc xạ?

A. Không lần nào.

B. Một lần

C. Hai lần

D. Ba lần

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Người ngắm con cá qua thành bể bằng thủy tinh, tia sáng truyền từ con cá đến mắt người đó đã qua hai lần khúc xạ tới mặt mặt cách: Nước - thủy tinh; thủy tinh- không khí.

- Chọn đáp án C

Một cốc thủy tinh trong, đáy phẳng, đựng nước trong, được đặt trên một tờ giấy có chữ O. Một người đặt mắt trên phương thẳng đứng, nhìn chữ O đó qua mặt nước trong cốc. . Hỏi tia sáng truyền từ chữ O đến mắt người đó đã chịu bao nhiêu lần khúc xạ?

A. Một lần

B. Hai lần

C. Ba lần

D. Bốn lần

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Tia sáng truyền từ chữ O tới mắt người đó đã qua ba lần khúc xạ tới mặt mặt cách: không khi-thủy tinh, thủy tinh-nước ; nước - không khí.

- Chọn đáp án C

Có một chiếc ca hình trụ, bằng nhựa không trong suốt, gọi ABCD là mặt cắt thẳng đứng của chiếc ca (hình 40-41.3). Một người đặt mắt theo phương BD, nhìn vào trong ca, vừa vặn không thấy được đáy ca. Đổ nước vào trong ca. Người ấy sẽ nhìn thấy gì?

A. Người ấy vẫn không nhìn thấy đáy ca.

B. Người ấy nhìn thấy một phần của đáy ca.

C. Người ấy nhìn thấy toàn bộ đáy ca.

D. Người ấy còn không nhìn thấy cả một phần dưới của thành bên AB.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được về sự tạo ảnh của hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Hướng dẫn giải

- Khi đó, mắt sẽ không thể nhìn thấy điểm C tại đáy ca. Vì theo hình 40-41.3a nếu hoàn toàn nhìn thấy đáy ca thì có nghĩa là mắt nhìn thấy điểm C của đáy ca.Thực tế hiện tượng khúc xạ ánh sáng không thể nâng điểm C lên trùng với điểm D được cho nên không thể hoàn toàn nhìn thấy đáy ca, mà chỉ thấy một phần của đáy ca. Vì vậy người ấy nhìn thấy một phần của đáy ca.

- Chọn đáp án B

Có một tia sáng chiếu từ không khí xiên góc vào mặt nước thì:

A. Góc khúc xạ sẽ lớn hơn góc tới.

B. Góc khúc xạ sẽ bằng góc tới.

C. Góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới.

D. Cả ba trường hợp A, B, C đều có thể xảy ra

Phương pháp giải

Khi chiếu từ không khí vào nước thì góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

- Khi chiếu từ không khí vào nước thì góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới.

- Chọn đáp án C

Một tia sáng phát ra từ một bóng đèn trong một bể cá cảnh, chiếu lên trên, xuyên góc vào mặt nước và ló ra ngoài không khí thì:

A. Góc khúc xạ sẽ lớn hơn góc tới.

B. Góc khúc xạ sẽ bằng góc tới.

C. Góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới.

D. Cả ba trường hợp A, B, C đều có thể xảy ra.

Phương pháp giải

Khi chiếu ánh sáng từ nước ra ngoài không khí thì góc khúc xạ sẽ lớn hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

- Khi chiếu ánh sáng từ nước ra ngoài không khí thì góc khúc xạ sẽ lớn hơn góc tới.

- Chọn đáp án A

Chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh, với góc tới bằng 60⁰ thì:

A. Góc khúc xạ lớn hơn 60⁰.

B. Góc khúc xạ bằng 60⁰.

C. Góc khúc xạ nhỏ hơn 60⁰.

D. Cả ba câu A, B, C đều sai.

Phương pháp giải

Khi chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới

Hướng dẫn giải

- Khi chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Mà góc tới bằng 60⁰ độ nên góc khúc xạ nhỏ hơn 60⁰.

- Chọn đáp án C

13. Giải bài 40-41.13 trang 85 SBT Vật lý 9

Chiếu một tia sáng từ trong nước ra không khí, với góc tới bằng 30⁰ thì:

A. Góc khúc xạ lớn hơn 30⁰.

B. Góc khúc xạ bằng 30⁰.

C. Góc khúc xạ nhỏ hơn 30⁰.

D. Cả ba câu A, B, C đều sai.

Phương pháp giải

Khi chiếu ánh sáng từ nước ra không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

- Chiếu một tia sáng từ trong nước ra không khí, với góc tới bằng 30⁰ thì góc khúc xạ lớn hơn 30⁰

- Chọn đáp án A

Viết chữ “Đ” vào ô đứng trước câu đúng, và chữ “S” vào ô đứng trước câu sai.

a. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng chỉ xảy ra tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.

b. Có thể nói mặt phẳng tạo bởi tia tới và tia khúc xạ cũng là mặt phẳng tới.

c. Góc tới là góc tạo bởi tia tới và mặt phân cách.

d. Góc khúc xạ là góc tạo bởi tia khúc xạ và tia tới.

đ. Góc khúc xạ bao giờ cũng nhỏ hơn góc tới.

e. Khi tia sáng chiếu xuyên góc từ không khí vào nước thì góc tới bao giờ cũng lớn hơn góc khúc xạ.

g. Góc tới bằng 0⁰ thì góc khúc xạ cũng bằng 0⁰.

h. Khi góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng.

i. Góc khúc xạ tăng tỉ lệ thuận với góc tới.

k. Khi tia sáng chiếu vuông góc vào mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì nó sẽ truyền thẳng.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Các ý "ĐÚNG" là: a, b, e, g, h, i, k.

- Các ý "SAI" là:

c- vì : Góc tới là góc tạo bởi tia tới và đường pháp tuyến.

d- vì : Góc khúc xạ là góc tạo bởi tia khúc xạ và đường pháp tuyến.

đ- vì: Góc khúc xạ có thể lớn hơn và bé hơn góc tới.

15. Giải bài 40-41.15 trang 86 SBT Vật lý 9

Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng.

a. Một tia sáng chiếu chếch từ không khí vào mặt một chất trong suốt. Tia sáng đó bị gãy khúc.
b. Tia khúc xạ và tia tới luôn luôn cùng nằm trong mặt phẳng tới. Mặt phẳng tới là
c. Góc tới là góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến qua điểm tới; Còn góc khúc xạ là
d. Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước thì

1. góc tạo bởi tia khúc xạ và pháp tuyến qua điểm tới.
2. góc tới luôn luôn lớn hơn góc khúc xạ.
3. mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phân cách qua điểm tới.
4. ngay tại bề mặt, khi bắt đầu truyền vào chất trong suốt đó. Đó là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

Ghép các câu trong bảng như sau:

a - 4, b - 3, c -1, d -2