Hệ thống kiến thức Vật lý - Lớp 7 - học kỳ I

HỆ THỐNG KIẾN THỨC
VẬT LÝ - LỚP 7 - HỌC KỲ I
1. NHẬN BIẾT ÁNH SÁNG - NGUỒN SÁNG VÀ VẬT SÁNG
· Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt.
· Ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta.
· Có những vật tự phát ra ánh sáng như sợi tóc bóng đèn khi có dòng điện chạy qua, ngọn lửa, Mặt Trời,... Đó là những nguồn sáng.
· Đa số vật không tự phát ra ánh sáng nhưng khi nhận được ánh sáng từ các nguồn sáng chiếu vào thì có thể phát ra ánh sáng. Đó là những vật được chiếu sáng. Ví dụ như: các vật dưới ánh sáng ban ngày hay dưới ánh đèn, Mặt Trăng,... 
· Nguồn sáng và các vật được chiếu sáng đều phát ra ánh sáng, ta gọi đó là những vật sáng.
2. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Định luật truyền thẳng của ánh sáng :Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng.
Vẽ đúng được một tia sáng bất kì. 
Ví dụ: hình dưới đây cho biết đường truyền của tia sáng từ điểm A đến điểm B được biểu diễn bằng nửa đường thẳng có mũi tên hướng từ điểm A qua điểm B:
A
B
· Chùm sáng song song gồm các tia sáng không giao nhau trên đường truyền của chúng.
· Chùm sáng hội tụ gồm các tia sáng gặp nhau trên đường truyền của chúng.
S
· Chùm sáng phân kì gồm các tia sáng loe rộng ra trên đường truyền của chúng.
3. ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG
Dựa vào định luật truyền thẳng ánh sáng để giải thích được một số hiện tượng và ứng dụng trong thực tế thường gặp, cụ thể:
· Ngắm đường thẳng: Để phân biệt hàng cột điện có thẳng hàng không, người ta đứng trước cột điện đầu tiên và ngắm. Nếu cột điện này che khuất các cột điện ở phía sau thì chúng thẳng hàng.
· Vùng sáng, vùng bóng nửa tối và vùng bóng tối: Đặt một vật chắn sáng trước một nguồn sáng rộng thì khoảng không gian sau vật chắn sáng có ba vùng: vùng sáng, vùng bóng nửa tối và vùng bóng tối. Vì ánh sáng truyền theo đường thẳng theo mọi phương từ nguồn sáng, nên:
 - Vùng sáng là vùng ánh sáng truyền tới từ nguồn sáng mà không bị vật chắn sáng chắn lại. 
 - Vùng bóng tối là vùng không gian ở phía sau vật chắn sáng và không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
 - Vùng bóng nửa tối là vùng không gian ở phía sau vật chắn sáng và chỉ nhận được một phần ánh sáng của nguồn sáng truyền tới.
· Hiện tượng nhật thực, nguyệt thực: Mặt Trăng chuyển động xung quanh Trái Đất, Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời. Trong quá trình chuyển động của chúng, có những thời điểm mà cả ba cùng nằm trên đường thẳng: 
 - Trường hợp Mặt Trăng nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời sẽ xảy ra hiện tượng nhật thực, khi ta ở vùng bóng tối của Mặt Trăng trên Trái Đất thì quan sát được Nhật thực toàn phần; còn nếu ta ở vùng bóng nửa tối trên Trái Đất thì quan sát được nhật thực một phần.
 - Trường hợp Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng thì xảy ra hiện tượng nguyệt thực, khi đó Mặt Trăng nằm trong vùng bóng tối của Trái Đất.
4. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
· Hiện tượng ánh sáng bị đổi hướng, một phần trở lại môi trường cũ khi gặp bề mặt nhẵn của một vật gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
 Ví dụ : Khi chiếu ánh sáng đèn pin vào gương phẳng, ta thấy trên tường trước gương có vệt sáng.
· Định luật phản xạ ánh sáng:
S
R
N
I
I
N'
i
i'
 - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương ở điểm tới.
 - Góc phản xạ bằng góc tới.
 - Tia sáng từ điểm sáng (S) chiếu tới gương tại điểm tới (I) gọi là tia tới (SI). 
 - Tia sáng bị hắt trở lại không khí từ điểm tới (I) gọi là tia phản xạ (IR).
 - Đường thẳng kẻ vuông góc với mặt gương phẳng tại điểm tới (I) gọi là pháp tuyến (NN').
 - Góc SIN = i (góc hợp bởi giữa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới) gọi là góc tới; 
 - Góc NIR = i' (góc hợp bởi giữa tia phản xạ và pháp tuyến tại điểm tới) gọi là góc phản xạ.
[Vận dụng]
Vẽ được trên hình vẽ một tia sáng bất kì chiếu đến gương phẳng và vẽ đúng được tia phản xạ hoặc ngược lại vẽ được đúng tia tới gương phẳng khi biết trước tia phản xạ trên gương phẳng
 Để vẽ tia phản xạ khi biết trước tia tới và ngược lại bằng cách:
 - Dựng pháp tuyến tại điểm tới. 
 - Dựng góc phản xạ bằng góc tới hoặc ngược lại, dựng góc tới bằng góc phản xạ
5. ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG
Đặc điểm về ảnh của một vật được tạo bởi gương phẳng là:
 - Ảnh không hứng được trên màn chắn, gọi là ảnh ảo.
 - Độ lớn ảnh bằng độ lớn của vật.
 - Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương.
 - Các tia sáng từ điểm sáng S tới gương phẳng cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua ảnh ảo S’.
[Vận dụng]
R
I
S
S'
R
I
S
N'
N
i
i'
 · Vẽ được tia phản xạ khi biết tia tới đối với gương phẳng bằng hai cách là
 - Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng.
 - Vận dụng tính chất của ảnh ảo tạo bởi gương phẳng. 
· Vẽ được tia tới khi biết tia phản xạ đối với gương phẳng bằng cách:
 - Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng.
 - Vận dụng tính chất của ảnh ảo tạo bởi gương phẳng. 
6. THỰC HÀNH - QUAN SÁT VÀ VẼ ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG
· Vẽ được ảnh của điểm sáng qua gương phẳng bằng một trong hai cách sau:
 - Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng
 - Vận dụng tính chất của ảnh ảo tạo bởi gương phẳng.
· Dựng được ảnh của vật (dạng mũi tên) đặt vật trước gương trong hai trường hợp:
 - Ảnh song song, cùng chiều với vật.
 - Ảnh cùng phương, ngược chiều với vật.
7. GƯƠNG CẦU LỒI
Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lồi là ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.
· Bằng thực hành thí nghiệm quan sát vùng nhìn thấy của gương phẳng và gương cầu lồi hoặc bằng hình vẽ so sánh vùng nhìn thấy của gương phẳng và gương cầu lồi có cùng kích thước, để nhận biết được: vùng nhìn thấy của gương cầu lồi rộng hơn vùng nhìn thấy của gương phẳng có cùng kích thước
Hình vẽ so sánh vùng nhìn thấy của gương phẳng và gương cầu lồi :
· Ứng dụng của gương cầu lồi: do vùng nhìn thấy của gương cầu lồi rộng, nên người ta sử dụng gương cầu lồi làm gương quan sát đặt ở những đoạn đường quanh co mà mắt người không quan sát trực tiếp được và làm gương quan sát phía sau của các phương tiện giao thông như: ôtô, xe máy,...
8. GƯƠNG CẦU LÕM
Ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm luôn cùng chiều và lớn hơn vật.
Lưu ý: Gương cầu lõm có thể tạo ra ảnh ảo và ảnh thật. Nếu đặt vật trong khoảng từ đỉnh gương đến tiêu điểm thì gương tạo ra ảnh ảo. Nếu vật nằm ngoài tiêu điểm (xa gương) thì gương tạo ra ảnh thật có thể hứng được trên màn chắn, ta không nghiên cứu ảnh thật, mà chỉ xét ảnh ảo và cũng không đưa ra khái niệm tiêu điểm, tiêu cự gương cho nên phải nói một cách chung là: Khi để vật gần sát gương thì gương tạo ra ảnh ảo.
· Tác dụng của gương cầu lõm: 
 - Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới song song thành một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm.
 - Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song.
· Ứng dụng của gương cầu lõm: Dùng để tập trung ánh sáng theo một hướng hay một điểm mà ta cần chiếu sáng.
Ví dụ: Gương cầu lõm được dùng làm pha đèn (ôtô, xe máy,...), làm gương để tập trung ánh sáng Mặt Trời vào nồi hơi (nồi nằm trong bếp mặt trời) của nhà máy điện Mặt Trời hay có thể làm gương trang điểm cho các diễn viên,...
9. NGUỒN ÂM
· Vật phát ra âm gọi là nguồn âm. Những nguồn âm thường gặp là cột khí trong ống sáo, mặt trống, sợi dây đàn, loa,... khi chúng dao động.
· Khi phát ra âm, các vật đều dao động.
Chú ý : Các dao động có tần số nhỏ hơn 20Hz (hạ âm) và lớn hơn 20.000 Hz (siêu âm) phát ra sóng âm mà tai người bình thường không thể nghe được. 
[Vận dụng]
 Bằng quan sát và thực hành để phát hiện ra được bộ phận dao động phát ra âm: trong trống là mặt trống dao động; kẻng là thân kẻng dao động; ống sáo là cột không khí trong ống sáo dao động ; âm thoa là âm thoa dao động, ...
10. ĐỘ CAO CỦA ÂM
· Số dao động trong một giây gọi là tần số. Đơn vị tần số là héc, kí hiệu là Hz.
· Vật dao động càng nhanh thì tần số dao động của vật càng lớn và ngược lại vật dao động càng chậm thì tần số dao động của vật càng nhỏ.
· Tần số dao động của vật lớn thì âm phát ra cao, gọi là âm cao hay âm bổng. Ngược lại, tần số dao động của vật nhỏ, thì âm phát ra thấp gọi là âm thấp hay âm trầm. 
Lưu ý: Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm. 
Nêu được ví dụ về âm trầm, âm bổng là do tần số dao động của vật, ví dụ như: Khi dây đàn căng, nếu ta gảy thì tần số dao động của dây đàn lớn, âm phát ra cao. Khi dây đàn trùng, nếu ta gảy thì tần số dao động của dây đàn nhỏ, âm phát ra trầm.
11. ĐỘ TO CỦA ÂM
· Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng của nó. 
· Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động của nguồn âm. Biên độ dao động của nguồn âm càng lớn thì âm phát ra càng to.
· Đơn vị đo độ to của âm là: đêxiben, kí hiệu là dB. 
Lấy được ví dụ về độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động. Ví dụ như: Khi gõ trống, nếu ta gõ mạnh, thì biên độ dao động của mặt trống lớn, ta nghe thấy âm to và ngược lại khi ta gõ nhẹ, thì biên độ dao động của mặt trống nhỏ, ta nghe thấy âm nhỏ
12. MÔI TRƯỜNG TRUYỀN ÂM
· Âm truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không. 
· Trong các môi trường khác nhau, âm truyền với vận tốc khác nhau. Vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí.
13. PHẢN XẠ ÂM - TIẾNG VANG
Âm phát ra từ nguồn âm lan truyền trong không khí đến gặp vật chắn, bị phản xạ trở lại, truyền đến tai người nghe. Tai nghe được âm phản xạ gọi là tiếng vang. 
· Những vật cứng có bề mặt nhẵn thì phản xạ âm tốt như mặt tường nhẵn, tấm kim loại, mặt gương,...
· Những vật mềm, xốp, có bề mặt gồ ghề thì phản xạ âm kém như: miếng xốp, tường sần sùi, cây xanh,...
Một số ứng dụng liên quan đến phản xạ âm, chẳng hạn như:
 - Trong các phòng hòa nhạc, phòng ghi âm,người ta thường dùng tường sần sùi và treo rèm nhung để làm giảm âm phản xạ.
 - Trong việc xây dựng các rạp hát, phòng họp,... phải nghiên cứu để tránh tiếng vang lớn quá làm tiếng nói không nghe được rõ. Nhưng nếu phạn xạ âm quá yếu thì cũng không tốt, vì tiếng nói không được khuếch đại đủ mức.
 - Người ta thường sử dụng sự phản xạ của siêu âm để xác định độ sâu của biển.
[Vận dụng]
Tai ta chỉ nghe thấy tiếng vang khi âm phản xạ tách biệt hẳn với âm phát ra trực tiếp từ nguồn âm một khoảng thời gian ít nhất là 1/15 giây. Vì, nếu âm phản xạ và âm phát ra từ nguồn âm cùng truyền tai ta, thì tai ta không phân biệt được tiếng vang và âm phát ra từ nguồn âm. Khi đó, tai ta không nghe được tiếng vang.
14. CHỐNG Ô NHIỄM TIẾNG ỒN
Tiếng ồn gây ô nhiễm là tiếng ồn to và kéo dài làm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người, ví dụ như tiếng ồn trong các thành phố lớn; tiếng ồn trong các nhà máy khai thác chế biến đá, máy say sát gạo,...
[Vận dụng]. 
· Những vật liệu cách âm thường dùng để chống ô nhiễm tiếng ồn là các vật xốp, cao su xốp, bông, vải nhung, kính hai lớp, tường bêtông, gạch có lỗ,...
· Ba biện pháp cơ bản chống ô nhiễm tiếng ồn là:
 - Tác động vào nguồn âm: Giảm độ to của nguồn âm bằng các treo các biển cấm gây tiếng động mạnh. 
 - Phân tán âm trên đường truyền: trồng nhiều cây xanh, xây tường chắn,...
 - Ngăn chặn sự truyền âm: dùng các vật liệu cách âm như xốp, phủ dạ, nhung, cửa kính hai lớp,...
Ví dụ : Trong bệnh viện, người ta thường treo các biển “Đi nhẹ, nói khẽ”; gần bệnh viện thường treo biển “Cấm bóp còi”.