Bài tập Khtn 7 Bài 17: Ảnh của vật qua gương phẳng (20 bài tập)

Lớp 7 · KHTN Bài 17

Ảnh Của Vật Qua Gương Phẳng

Tính chất ảnh ảo · Đối xứng · Khoảng cách · Cách dựng ảnh qua gương phẳng

1
Ảnh của vật qua gương phẳng

Khi đặt một vật trước gương phẳng, ta quan sát thấy hình ảnh của vật xuất hiện ở phía sau mặt gương. Hình ảnh đó được gọi là ảnh của vật qua gương phẳng.

🧍
Vật
🧍
Ảnh
d
d' = d
Ảnh và vật đối xứng nhau qua mặt gương phẳng
Mở rộng: Không chỉ gương phẳng, các bề mặt nhẵn bóng khác cũng có thể tạo ra ảnh của vật, ví dụ: mặt nước phẳng lặng, mặt kính, mặt kim loại bóng… Vào ngày trời lặng gió, bạn có thể thấy ảnh của cây cối, mây trời in trên mặt hồ — đó cũng là một dạng ảnh tương tự ảnh qua gương phẳng.
💡Phân biệt: "Ảnh" trong vật lí là hình của vật được tạo bởi gương (hoặc dụng cụ quang học khác), không phải bức ảnh chụp bằng máy ảnh. Ảnh qua gương phẳng có những tính chất rất đặc biệt mà ta sẽ tìm hiểu ngay bên dưới.
2
Tính chất ảnh qua gương phẳng

Ảnh của vật qua gương phẳng có 3 tính chất quan trọng sau:

👁️
1. Ảnh ảo
Ảnh tạo bởi gương phẳng là ảnh ảo, nghĩa là không hứng được trên màn chắn. Dù đặt màn ở vị trí nào phía sau gương, ta cũng không thu được ảnh trên màn.
📏
2. Độ lớn ảnh = độ lớn vật
Ảnh qua gương phẳng luôn có kích thước bằng đúng kích thước của vật, không lớn hơn cũng không nhỏ hơn.
⚖️
3. Đối xứng qua gương
Khoảng cách từ ảnh đến gương bằng khoảng cách từ vật đến gương: $d' = d$. Ảnh và vật đối xứng nhau qua mặt gương.
Vì sao ảnh qua gương phẳng là ảnh ảo?
Ảnh $S'$ chỉ là giao điểm của các đường kéo dài của chùm tia phản xạ, chứ không phải giao điểm của các tia sáng thật. Không có ánh sáng thật nào đi đến vị trí ảnh $S'$, nên ta không hứng được ảnh trên màn chắn. Tuy nhiên, khi mắt ta nằm trong vùng chùm tia phản xạ, ta vẫn nhìn thấy ảnh vì mắt có cảm giác như ánh sáng xuất phát từ $S'$.
📌Nhớ kĩ 3 tính chất: ① Ảnh ảo – ② Bằng vật – ③ Đối xứng qua gương. Đây là 3 ý cốt lõi của bài, sẽ xuất hiện trong rất nhiều câu trắc nghiệm.
3
Khoảng cách vật – ảnh – gương

Theo tính chất đối xứng, nếu vật đặt cách gương một khoảng $d$, thì ảnh cũng nằm cách gương đúng một khoảng $d' = d$, ở phía bên kia mặt gương.

V
A
d
d' = d
$d' = d$  ·  Khoảng cách vật – ảnh = $d + d' = 2d$
CÔNG THỨC QUAN TRỌNG
Khoảng cách vật – ảnh = 2 × khoảng cách vật – gương
$L = 2d$

Lưu ý đặc biệt khi vật di chuyển:

  • Khi vật tiến lại gần gương thêm $\Delta d$ thì ảnh cũng tiến lại gần gương thêm $\Delta d$.
  • Khoảng cách vật – ảnh khi đó giảm đi $2\Delta d$ (chứ không phải chỉ giảm $\Delta d$).
  • Tương tự, khi vật lùi xa gương thêm $\Delta d$, khoảng cách vật – ảnh tăng thêm $2\Delta d$.
Ví dụ minh hoạ
Đề: Bạn An đứng cách gương 2 m. Hỏi:
a) Ảnh của An cách gương bao xa?
b) Khoảng cách giữa An và ảnh là bao nhiêu?
Giải:
a) Theo tính chất đối xứng: $d' = d = 2$ m.
b) Khoảng cách An – ảnh: $L = d + d' = 2 + 2 = 4$ (m).
⚠️Sai lầm phổ biến: Nhầm khoảng cách vật – ảnh với khoảng cách vật – gương. Khi vật tiến lại gần gương 10 cm, nhiều bạn nghĩ khoảng cách vật – ảnh giảm 10 cm. Thực tế nó giảm 20 cm vì cả vật và ảnh đều cùng tiến lại gần gương.
4
Dựng ảnh của một điểm sáng S

2 cách để dựng ảnh của một điểm sáng $S$ qua gương phẳng:

🔹 Cách 1: Dùng định luật phản xạ ánh sáng

1Từ $S$, vẽ hai tia tới $SI_1$ và $SI_2$ chiếu đến mặt gương.
2Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng (góc phản xạ = góc tới), vẽ hai tia phản xạ $I_1R_1$ và $I_2R_2$ tương ứng.
3Kéo dài hai tia phản xạ về phía sau gương (vẽ bằng nét đứt). Giao điểm của hai đường kéo dài chính là ảnh ảo $S'$.
Gương S tia tới I₁ I₂ phản xạ S' d d' = d
Dựng ảnh $S'$ bằng định luật phản xạ ánh sáng

🔹 Cách 2: Dùng tính chất đối xứng

1Từ điểm $S$, hạ đường vuông góc xuống mặt gương, cắt gương tại $H$.
2Trên tia đối của $HS$ (phía sau gương), lấy điểm $S'$ sao cho $S'H = SH$.
3Điểm $S'$ chính là ảnh của $S$ qua gương. Vẽ $S'$ bằng vòng tròn rỗng nét đứt (vì là ảnh ảo).
So sánh 2 cách: Cách 2 (đối xứng) nhanh và đơn giản hơn, dùng để dựng ảnh trong hầu hết các bài tập. Cách 1 (định luật phản xạ) giải thích bản chất ảnh ảo, dùng khi đề yêu cầu vẽ tia sáng và đường truyền ánh sáng.
5
Dựng ảnh vật AB & hiện tượng trái – phải đảo

Để dựng ảnh của một vật là đoạn thẳng AB, ta dựng ảnh hai điểm đầu mút rồi nối lại:

1Dựng ảnh $A'$ của điểm $A$ (dùng tính chất đối xứng).
2Dựng ảnh $B'$ của điểm $B$ (dùng tính chất đối xứng).
3Nối $A'$ với $B'$ bằng nét đứt → ta được ảnh $A'B'$ của vật $AB$ qua gương phẳng.
A B A' B'
Ảnh $A'B'$ đối xứng với vật $AB$ qua mặt gương
Tính chất quan trọng: Vì ảnh và vật đối xứng nhau qua gương, nên góc tạo bởi vật và mặt gương bằng đúng góc tạo bởi ảnh và mặt gương. Ngoài ra, ảnh $A'B'$ luôn dài bằng vật $AB$.

🔄 Hiện tượng trái – phải bị đảo ngược:

Khi đứng trước gương, nếu bạn giơ tay phải thì ảnh trong gương lại giơ tay trái. Đây không phải lỗi của gương, mà là hệ quả tự nhiên của tính chất đối xứng: trục đối xứng (mặt gương) làm cho mọi vị trí ở bên phải của vật trở thành bên trái của ảnh, và ngược lại.

AMBULANCE
(Chữ trên đầu xe)
AMBULANCE
(Nhìn qua gương chiếu hậu)
Ứng dụng: Chữ "AMBULANCE" trên đầu xe cứu thương được viết ngược. Khi tài xế xe phía trước nhìn qua gương chiếu hậu, chữ trở lại đúng chiều → đọc được ngay và nhanh chóng nhường đường.
6
Ứng dụng thực tế & xem thêm

Ảnh qua gương phẳng được ứng dụng trong rất nhiều thiết bị và tình huống đời sống:

🚑
Xe cứu thương
Chữ AMBULANCE viết ngược để xe phía trước đọc qua gương chiếu hậu
💇
Tiệm cắt tóc
Bố trí gương phía trước và sau để khách quan sát toàn diện kiểu tóc
🔭
Kính tiềm vọng
Dùng 2 gương phẳng nghiêng 45° để quan sát phía trên vật cản
Tóm tắt công thức cần nhớ:
• Khoảng cách ảnh – gương: $d' = d$
• Khoảng cách vật – ảnh: $L = 2d$
• Khi vật di chuyển $\Delta d$: ảnh cũng di chuyển $\Delta d$ cùng chiều, khoảng cách vật – ảnh thay đổi $2\Delta d$.
💡Gợi ý ôn tập: Đọc kĩ 3 tính chất ảnh (ảo – bằng – đối xứng) → nhớ công thức $d' = d$ và $L = 2d$ → nắm 2 cách dựng ảnh (định luật phản xạ và đối xứng) → chuyển sang tab Bài Tập luyện 20 câu để củng cố!
1
Điểm: 0/20
🪞

Cùng luyện bài Ảnh qua gương phẳng nào!

20 câu: 15 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 2 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Trần Thị Thanh Thảo

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu