Bài 44. Thấu kính phân kì

PHẠM DUY HIỂN - Trường THCS Lạc Long Quân
Trang bìa
Trang bìa:
CHỦ ĐỀ TỰ CHỌN THẤU KÍNH PHÂN KÌ Nhắc lại kiến thức cơ bản
Thấu kính phân kì:
Đặc điểm của thấu kính phân kì : / / x y O F F` - Thấu kính phân kì 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 dày 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 phân kì:
Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt : x y O F F` - Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló có đường kéo dài đi qua 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 có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F Tia tới đi qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính . Ảnh của một vật:
a) Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì : Vật đặt tại mọi vị trí trước thấu kính phân kì đều cho ảnh ảo , cùng chiều , nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính b) Cách dựng ảnh của vật qua thấu kính phân kì : - 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 . Hai tia ló không cắt nhau thực sự mà chỉ có đường kéo dài của chúng cắt nhau , giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S` của S qua thấu kính . - Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính phân kì : Ta dựng ảnh của điểm A và B qua thấu kính phân kì là các điểm A` và B` thì A`B` là ảnh của vật AB qua thấu kính phân kì . Bài tập trắc nghiệm
Bài tập 1:
Chiếu một chùm tia sáng song song với trục chính của một thấu kính phân kì thì chùm tia ló ra khỏi thấu kính sẽ :
loe rộng dần ra
thu nhỏ dần lại
bị thắt lại
trở thành chùm tia song song
Bài tập 2:
Câu nào sau đây không đúng với thấu kính phân kì ?
Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa
Tia tới song song với trục chính thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm
Tia tới đi qua quang tâm , tia ló tiếp tục truyền thẳng theo thướng của tia tới
Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm
Bài tập 3:
Chiếu một chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính phân kì thì
chùm tia ló sẽ loe rộng dần
chùm tia ló sẽ thu lại dần
chùm tia ló có chỗ bị thắt lại
chùm tia ló song song với trục chính
Bài tập 4:
Chiếu một tia sáng đi qua quang tâm không song song với trục chính . Tia ló ra khỏi thấu kính sẽ đi theo phương nào ?
Phương bất kì
Phương lệc ra xa trục chính so với tia tới
Phương lệch lại gần trục chính so với tia tới
Phương cũ
Bài tập 5:
Chiếu một chùm tia sáng song song với trục chính của một thấu kính phân kì . Hình vẽ nào trong các hình sau vẽ đúng ?
Hình a
Hình b
Hình c
Hình d
Bài tập 6:
Hình nào mô tả đúng đường truyền của tia sáng ứng với thấu kính phân kì ?
Hình a
Hình b
Hình c
Hình d
Bài tập 7: Trắc nghiệm ghép đôi
Ghép các nội dung cho ở cột bên phải phù hợp với các nội dung cho ở cột bên phải
Thấu kính phân kì có
Chùm sáng song song với trục chính của thấu kính phân kì cho
Một vật đặt trước thấu kính phân kì đều cho
Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn


Bài tập 8:
Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 60cm thì ảnh cách thấu kính 20cm . Vậy tiêu cự của thấu kính là :
24 cm
30 cm
18 cm
36 cm
Bài tập 9:
Đặt vật AB trước một thấu kính phân kì có tiêu cự f = 32cm sao cho AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) . Biết vật AB cao gấp 4 lần ảnh A`B` . Xác định vị trí đặt vật AB ?
72 cm
60 cm
96 cm
24 cm
Bài tập tự luận
Bài tập 1:
Hình bên : A`B` là ảnh của AB qua thấu kính phân kì. Gọi d = OB là khoảng cách từ vật AB đến thấu kính , d` = OB` 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) Theo hình vẽ ta có : latex(DeltaAOB ~ DeltaA`OB` ) => (AB)/(A`B`) = (OB)/(OB`)) (1) latex(DeltaIOF ~ DeltaA`B`F) => (IO)/(A`B`) = (OF)/(FB`)) , mà AB = IO . Cho nên latex((AB)/(A`B`) = (OF)/(FB`)) (2) Từ (1) và (2) suy ra latex((OB)/(OB`) = (OF)/(FB`) hay d/(d`) = f/(f - d`) <=>) fd` = df - dd` hay dd` = fd - fd` (3) Chia hai vế của (3) cho dd`f ta được : latex(1/f = 1/(d`) - 1/d) Giải Bài tập 2:
Đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì sao cho A nằm trên trục chính và cách thấu kính 40cm thì ảnh cách thấu kính 15cm . a) Tính tiêu cự của thấu kính b) Biết AB = 10cm . Tính chiều cao của ảnh . Giải a) Áp dụng công thức latex(1/f = 1/(d`) - 1/d => f =(dd`)/(d - d`)) Thay số d = 40cm , d` = 15cm ta được latex(f = (40.15)/(40 - 15) = 24cm b) Ta có latex((AB)/(A`B`) = d/(d`) => A`B` = (d`)/d .AB = 15/40 . 10 = 3,75 cm) Bài tập 3:
Đặt vật AB cao 8cm trước thấu kính phân kì và cách thấu kính 32cm cho ảnh A`B` cao 2cm . a) Tính tiêu cự của thấu kính b) Muốn ảnh A`B` cao 6cm thì phải dịch chuyển vật theo chiều nào và dịch đi bao nhiêu cm ?. Giải a) Ta có latex((AB)/(A`B`) = d/(d`) => d` = (A`B`)/(AB) .d = 2/8 . 32 = 8 cm) Áp dụng công thức latex(1/f = 1/(d`) - 1/d => f =(dd`)/(d - d`)) Thay số d = 32cm , d` = 8cm ta được latex(f = (32.8)/(32 - 8) = 10,67cm b) Ta có latex((AB)/(A`B`) = d/(d`) = 8/6 = 4/3 => d` = 3/4 .d ) Áp dụng công thức latex(1/f = 1/(d`) - 1/d => f =(dd`)/(d - d`) = (3/4 . d.d)/(d- 3/4 . d) = 3d => d = f/3) Thay số f = 10,67 cm ta có d = 3,58 cm . Vậy dịch chuyển vật vào gần thấu kính và cách thấu kính 3,58 cm Bài tập 4:
Đặt vật AB trước một thấu kính phân kì có tiêu cự f = 36cm cho ảnh A`B` cách AB một khoảng 48cm . Xác định vị trí của vật và ảnh . Giải Áp dụng công thức : latex(1/f = 1/(d`) - 1/d ) => dd` = f(d - d`)) mà f = 36cm , d - d` = 48cm . Nên dd` = 36.48 = 1728 đặt d` = x , d = 48 x , nên dd` = x(48 x) = 1728 hay latex(x^2 48x - 1728) = 0 . Giải phương trình ta được latex(x_1 = 24 ; x_2 = -72) , vì x > 0 nên x = 24 , hay d` = 24cm ; d = 72cm Vậy vật AB cách thấu kính là 72cm , ảnh A`B` cách thấu kính 24cm Bài tập 5:
Hình bên latex(Delta) là trục chính của một thấu kính , S là điểm sáng , S` là ảnh của S . Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O , tiêu điểm F,F` của thấu kính đã cho . Đó là thấu kính gì ? (latex(Delta)) Giải Thấu kính trên là thấu kính phân kì vì S` nằm gần trục chính hơn so với S Cách vẽ : Nối SS` cắt trục latex(Delta) tại O thì O là quang tâm . Dựng thấu kính phân kì tại O và vuông góc với trục chính - Vẽ tia SI song song với trục chính , nối S`I cắt trục chính tại F thì F là một tiêu điểm - Vẽ F` là đối xứng của F qua thấu kính thì F` là tiêu điểm còn lại . V / O I F Kết thúc chủ đề:
Chúc các em chăm ngoan học giỏi Đạt được thành tích cao trong học tập Phát huy truyền thống của trường THCS Lạc Long Quân