Phân dạng và mở rộng một số bài tập về gơng phẳng
Lê Thị Kim Oanh
Giáo viên trờng THCS Bắc Hồng - Thị xã Hồng Lĩnh
A- Đặt vấn đề :
Việc giải các bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu hơn những quy luật vật lý, những
hiện tợng vật lý, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình
huống cụ thể khác nhau, là vấn đề quan trọng.
Thực tế hiện nay, một số giáo viên khi dạy bồi dỡng đội tuyển học sinh giỏi chỉ
cho học sinh giải hết các bài tập này đến các bài tập khác với phơng pháp đó mà cha
chốt lại cho học sinh các dạng bài tập và phơng pháp giải các bài tập, cha rèn luyện đợc
cho học sinh kỹ năng giải bài tập, do đó cha hình thành đợc ở học sinh khả năng t duy
sáng tạo.
Thông qua việc hệ thống hoá, phân loại và hớng dẫn học sinh tìm ra phơng pháp
giải một bài tập Vật lý từ những bài tập đơn giản, nhằm cũng cố kiến thức cơ bản, hớng
dẫn học sinh suy luận ra phơng pháp giải những bài tập ở mức độ cao hơn và từ những
bài tập cơ bản đó mở rộng thành những bài tập khó hơn, tổng quát hơn. Phân dạng
và mở rộng một số bài tập về gơng phẳng mà đề tài nghiên cứu nhằm đáp ứng
đợc yêu cầu đó.
B- Nội dung :
I- Cơ sở lý thuyết :
1- Hiện tợng ánh sáng khi gặp những vật có bề mặt nhẵn chúng bị hắt trở lại môi
trờng cũ gọi là hiện tợng phản xạ ánh sáng.
2- Hiện tợng phản xạ ánh sáng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gơng tại điểm
tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i = i)
3- Gơng phẳng là những vật có bề mặt nhẵn phẳng phản xạ hầu hết ánh sáng khi
chiếu vào đó.
* Tính chất ảnh của vật tạo bởi gơng phẳng :
- ảnh ảo không hứng đợc trên màn chắn
- ảnh to bằng vật

+ Vẽ tia tới SI theo phơng nằm
ngang, tia phản xạ IR theo phơng thẳng
đứng và hớng đi xuống.
Góc SIR = 90
0
+ Vẽ tia phân giác IN của góc SIR thì IN chính là pháp tuyến của gơng tại điểm
tới I => SIN = NIR =
2
1
SIR = 45
0
+ Dựng đờng thẳng GG đi qua I và vuông góc với pháp tuyến IN thì GG là đờng
thẳng biểu diễn mặt gơng vì GIN = 90
0
mà SIN = 45
0
=> GIS = 45
0
. Hay ta phải đặt
gơng hợp với phơng nằm ngang 1 góc 45
0
thì tia tới gơng theo phơng nằm ngang sẽ cho
tia phản xạ nằm theo phơng thẳng đứng hớng xuống đáy giếng.
2
S
I
I
R
S
I

ơng (hoặc hệ gơng) rồi đi qua một điểm cho trớc
Bài 1 : Cho một điểm sáng S nằm trớc một gơng phẳng G, M là một điểm
cho trớc.
a, Hãy nêu cách vẽ một tia sáng từ S chiếu tới gơng, phản xạ đi qua M
b, Có bao nhiêu tia sáng từ S đi qua M?
Đối với bài toán này giáo viên có thể hớng dẫn học sinh tìm ra 2 cách giải :
Cách 1 : Vì tia tới gơng xuất phát
từ điểm S nên tia phản xạ của nó sẽ có đờng
kéo dài đi qua ảnh ảo S của S qua gơng. Mặt
khác theo yêu cầu của đề ra tia phản xạ phải đi
qua M do đó tia phản xạ vừa đi qua S và M nên
ta suy ra cách vẽ :
+ Vẽ ảnh S của S qua gơng
+ Nối S với M cắt gơng tại I thì I là điểm tới
+ Nối SI thì SI là tia tới, IM là tia phản xạ.
Cách 2 :
a, Muốn tia phản xạ đi qua M thì tia tới gơng phải đi qua M là ảnh của M qua g-
ơng. Mặt khác tia tới xuất phát từ S nên ta có cách dựng nh sau :
+ Vẽ ảnh M của M qua gơng
+ Nối M với S cắt gơng tại I thì SI là tia tới và IM là tia phản xạ cần vẽ
b, Có 2 tia sáng từ S qua M
+ Tia 1 : Tia truyền trực tiếp từ S đến M
+ Tia 2 : Tia xuất phát từ S chiếu đến
gơng sau đó phản xạ đi qua M (hình vẽ bên)
Giáo viên yêu cầu vẽ 2 cách trên 1 hình vẽ từ đó học sinh biết đợc
3
S
M
IH
S

Hãy vẽ các tia sáng đó.
Hớng dẫn tìm ra phơng pháp giải :
Câu a :
Cách 1 :
- Vẽ ảnh S của M qua gơng G
1
- Vẽ ảnh M của M qua gơng G
2
- Nối S với M cắt G
1
tại I, cắt G
2
tại K thì I và K là 2 điểm tới ở 2 gơng
- Nối SI, IK, KM thì SIKM là đờng đi của tia sáng cần vẽ.
Cách 2 :
* Cách vẽ :
- Vẽ ảnh S của S qua gơng G
1
- Vẽ ảnh S của S qua gơng G
2
- Nối S với M cắt gơng G
2
tại K
- Nối S với K cắt G
1
tại I thì SIKM là đờng đi của tia sáng cần vẽ.
Bài toán chỉ giải đợc khi S và M ở vị trí sao cho đờng nối 2 ảnh S và M cắt 2 g-
ơng tại 2 điểm phân biệt. Nếu SM không cắt 2 gơng (hoặc cắt tại O) thì bài toán
không giải đợc.
Câu b : Có thể có nhiều cách chứng minh

mà I
1
= I
2
K
1
= K
2
(Định luật phản xạ ánh sáng)
=> SIK + IKM = I
1
+ I
2
+ K
1
+ K
2
= 180
0
Do đó SI // KM
Câu c : Từ câu b của bài tập 1 học sinh dễ dàng phát hiện ra có 4 tia sáng đi qua
từ S đến M.
Ta có thể mở rộng bài tập dạng 2 qua các bài nh sau :
Bài 2b : Hai gơng phẳng AB, CD đặt vuông góc với mặt đất, quay mặt phản
xạ vào nhau, cách nhau 1 khoảng BD = a, CD có chiều cao CD = H. Nguồn sáng
điểm S đặt cách mặt đất 1 khoảng h và cách AB một khoảng b.
1, Xác định chiều cao tối thiểu
(tính từ mặt đất) của gơng AB để tia
sáng tới từ S đến AB sau khi phản xạ
sẽ đi đến mép C của gơng CD

5
A
S
C
H
DB
b
h
G
1
A
.
B
.
G
2
G
3
G
4
P
2
P
1
S
N
S
M