Bài 42. Thấu kính hội tụ

PHẠM DUY HIỂN - Trường THCS Lạc Long Quân
Trang bìa
Trang bìa:
CHỦ ĐỀ TỰ CHỌN THẤU KÍNH HỘI TỤ Ôn tập kiến thức cơ bản
Đặc điểm của thấu kính hội tụ :
Đặc điểm của thấu kính hội tụ : x y O F F` - Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt , được giới hạn bởi hai mặt cầu ( một trong 2 mặt có thể là mặt phẳng) . Phần rìa ngoài mỏng hơn phần chính giữa . - Mỗi thấu kính đều có Trục chính là xy Quang tâm là điểm O Tiêu điểm là hai điểm F và F` Tiêu cự là các đoạn thẳng OF và OF` Tính chất của thấu kính hội tụ:
Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt : - Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính - Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt : Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F` Tia đi qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính . Ảnh của vật:
a) Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ : Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật . Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự . - Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo lớn hơn vật và cùng chiều với vật . b) Cách dựng ảnh của vật qua thấu kính hội tụ : - Dựng ảnh của điểm sáng S : Từ S ta dựng 2 trong 3 tia đặc biệt đến thấu kính , sau đó vẽ tia ló ra khỏi thấu kính . Nếu 2 tia ló cắt nhau thì giao điểm đó là ảnh thật S` của điểm S , nếu hai tia ló không cắt nhau mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau thì giao điểm này là ảnh ảo S` của điểm S - Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ : Ta dựng ảnh của điểm A và B qua thấu kính hội tụ là các điểm A` và B` thì A`B` là ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ . Bài tập trắc nghiệm
Bài 1:
Chiếu một chùm tia sáng song song vào thấu kính hội tụ , hình nào mô tả đúng đường truyền của tia sáng ?
HÌnh 1
Hình 2
Hình 3
Hình 4
Bài 2:
Chiếu một chùm tia sáng phân kì vào thấu kính hội tụ , hình nào mô tả đúng đường truyền của tia sáng ?
HÌnh 1
Hình 2
Hình 3
Hình 4
Bài 3:
Chỉ ra câu sai Đặt một cây nến trước một thấu kính hội tụ .
Ta có thể thu được ảnh của cây nến trên màn hình
Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn vật
Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo
Ảnh ảo của cây nến luôn luôn lớn hơn vật
Bài 4:
Đặt một vật sáng trước thấu kính hội tụ sao cho khoảng cách từ vật đến thấu kính lớn hơn tiêu cự của thấu kính . Nêu tính chất ảnh của vật sáng đó qua thấu kính .
Là ảnh ảo , cùng chiều với vật
Là ảnh ảo , ngược chiều với vật
Là ảnh thật , cùng chiều với vật
Là ảnh thật , ngược chiều với vật
Bài 5:
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm . Đặt một vật sáng cách thấu kính 10cm . Nêu tính chất ảnh tạo bởi thấu kính
Là ảnh ảo , cùng chiều với vật
Là ảnh ảo , ngược chiều với vật
Là ảnh thật , cùng chiều với vật
Là ảnh thật , ngược chiều với vật
Bài 6:
Đặt một vật sáng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm của một thấu kính hội tụ . Ảnh của nó nằm ở đâu ?
Tại quang tâm
Tại tiêu điểm bên kia của thấu kính
Tại vô cùng
Tại một điểm nằm ngoài tiêu điểm
Bài 7: Trắc nghiệm ghép đôi
Hãy ghép các nội dung cho ở cột bên phải phù hợp các nội dung cho ở cột bên trái
Vật sáng đặt ngoài tiêu cự của thấu kính hội tụ sẽ cho
Vật sáng đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ sẽ cho
Ảnh thật cho bởi thấu kính hội tụ
Ảnh ảo cho bởi thấu kính hội tụ


Bài 8: Điền khuyết
Điền vào chỗ trống của các câu sau đây các từ hay các cụm từ cho phù hợp :
a) Thấu kính hội tụ có phần rìa ||mỏng|| hơn phần giữa b) Một chùm tia tới ||song song|| với trục chính của một thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính c) Tia tới đi qua|| tiêu điểm|| của một thấu kính hội tụ thì tia ló song song với trục chính của thấu kính d)Một vật đặt trước thấu kính hội tụ ở ||ngoài tiêu cự|| cho ảnh thật , ||ngược|| chiều với vật . e)Một vật đặt trước thấu kính hội tụ ở trong tiêu cự cho ảnh ||ảo|| , ||cùng|| chiều và lớn hơn vật . Bài tập tự luận
Bài tập 1:
Hình bên : A`B` là ảnh của AB qua thấu kính hội tụ. Gọi d = OA là khoảng cách từ vật AB đến thấu kính , d` = OA` là khoảng cách từ ảnh A`B` đến thấu kính , f = OF là tiêu cự của thấu kính . Chứng minh rằng : latex(1/f = 1/d 1/(d`)) Giải Theo hình vẽ ta có : latex(DeltaAOB ~ DeltaA`OB` => (AB)/(A`B`) = (OA)/(OA`)) (1) latex(DeltaIOF` ~ DeltaB`FA` => (IO)/(A`B`) = (OF`)/(F`A`)) , mà AB = IO . Cho nên latex((AB)/(A`B`) = (OF`)/(F`A`)) (2) Từ (1) và (2) suy ra latex((OA)/(OA`) = (OF`)/(F`A`) hay d/(d`) = f/(d`-f) <=>) fd` = dd` - fd hay dd` = fd` fd (3) Chia hai vế của (3) cho dd`f ta được : latex(1/f = 1/d 1/(d`)) Bài tập 2:
Hình bên : A`B` là ảnh của AB qua thấu kính hội tụ. Gọi d = OA là khoảng cách từ vật AB đến thấu kính , d` = OA` là khoảng cách từ ảnh A`B` đến thấu kính , f = OF là tiêu cự của thấu kính . Chứng minh rằng : latex(1/f = 1/d - 1/(d`)) Giải Theo hình vẽ ta có : latex(DeltaAOB ~ DeltaA`OB` => (AB)/(A`B`) = (OA)/(OA`)) (1) latex(DeltaIOF` ~ DeltaB`FA` => (IO)/(A`B`) = (OF`)/(F`A`)) , mà AB = IO . Cho nên latex((AB)/(A`B`) = (OF`)/(F`A`)) (2) Từ (1) và (2) suy ra latex((OA)/(OA`) = (OF`)/(F`A`) hay d/(d`) = f/(d` f) <=>) fd` = dd` fd hay dd` = fd` - fd (3) Chia hai vế của (3) cho dd`f ta được : latex(1/f = 1/d - 1/(d`)) Bài tập 3:
Đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 24cm, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng d . Hãy xác định vị trí , tính chất ảnh của AB trong các trường hợp sau đây : a) d = 36cm b) d = 12cm Giải a) Với d = 36cm > f = 24cm nên AB nằm ngoài khoảng tiêu cự cho nên ảnh A`B` là ảnh thật . Áp dụng công thức latex(1/f = 1/d 1/(d`)) ( d` là khoảng cách từ ảnh A`B` đến thấu kính ) hay latex(1/(d`) = 1/f - 1/d => d` = (df)/(d-f) = (36.24)/(36 - 24) = 72(cm) Vậy khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 72cm b) Với d = 12cm < f = 24cm nên AB nằm trong khoảng tiêu cự cho nên ảnh A`B` là ảnh ảo . Áp dụng công thức latex(1/f = 1/d - 1/(d`)) ( d` là khoảng cách từ ảnh A`B` đến thấu kính ) hay latex(1/(d`) = 1/d - 1/f => d` = (df)/(f-d) = (12.24)/(24 - 12) = 24(cm) Vậy khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 24cm Bài tập 4:
Đặt vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 28cm . Nhìn qua thấu kính nhìn thấy ảnh A`B` cao gấp 4 lần vật AB . a) Hãy cho biết ảnh A`B` là ảnh thật hay ảnh ảo ? Vì sao ? b) Xác định vị trí của vật và của ảnh ? Giải a) Ảnh A`B` là ảnh ảo vì ảnh này không thu được qua màn chắn và chỉ nhìn thấy qua thấu kính . b) Vì A`B` = 4AB , mà latex((A`B`)/(AB) = (d`)/d) cho nên d` = 4d Áp dụng công thức latex(1/f = 1/d - 1/(d`) => 1/f = 1/d - 1/(4d) = 3/(4d) => d =(3f)/4 = (3.28)/4 = 21cm) d` = 4d = 84cm . Vậy AB cách thấu kính là 21cm , ảnh A`B` cách thấu kính là 84cm Hướng dẫn học tập
Mục 5:
- Học các tính chất về ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ - Học cách chứng minh các công thức về thấu kính hội tụ - Nắm được cánh dựng ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ . -Ôn tập các nội dung về thấu kính phân kì .