Ảnh S’ của điểm sáng S được đặt như hình là:
xy là trục chính của thấu kính, AB là vật thật, A’B’ là ảnh
Công ty cổ phần BINGGROUP © 2014 - 2022
Liên hệ: Hà Đức Thọ - Hotline: 0986 557 525 - Email: hoặc
Thấu kính hội tụ cho ảnh gì
- Vật đặt ngoài khoảng 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.
Chú ý:
+ Ảnh ảo không hiện được trên màn nhưng có thể nhìn thấy bằng mắt khi mắt đặt sau thấu kính để nhận chùm tia ló.
+ Ảnh thật có thể hiện rõ trên màn hoặc được nhìn thấy bằng mắt khi mắt đặt sau điểm hội tụ của chùm tia ló.
II. Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ
Khoảng cách từ vật đến thấu kính (d) |
Đặc điểm của ảnh |
|
|
Vị trí ảnh (d’) (CO=C′O=2OF) |
Tính chất ảnh |
|
Vật ở rất xa thấu kính |
d′=OF′ | ảnh thật |
d>2f |
ảnh ở F′C′ | ảnh thật ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật |
d=2f |
ảnh ở C’ ( với OC′=2OF) | ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật |
f<d<2f |
từ C′ đến ∞ | ảnh thật ngược chiều với vật và lớn hơn vật |
d=f |
ở ∞ |
không cho ảnh |
d<f | trước thấu kính | ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật |
III. Cách dựng ảnh
1. Dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ
- Từ S ta dựng hai trong ba tia đặc biệt đến thấu kính sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính
- Nếu 2 tia ló cắt nhau thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh thật S′ của S, nếu đường kéo dài của hai tia ló cắt nhau thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S′ của S qua thấu kính.
2. Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ
- Muốn dựng ảnh A′B′ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B′ của B bằng cách vẽ đường truyền của hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B′ hạ vuông góc xuống trục chính là ta có ảnh A′ của A.
Chú ý: Khi dựng ảnh, ảnh ảo và đường kéo dài của tia sáng được vẽ bằng nét đứt
IV. Phương pháp giải
1. Cách xác định vị trí của ảnh khi biết vị trí của vật và tiêu cự hay xác định vị trí của vật khi biết vị trí của ảnh và tiêu cự hay xác định tiêu cự khi biết vị trí của ảnh và vị trí của vật.
Cách 1: Vẽ ảnh của một vật theo phương pháp nêu trên. Sử dụng tính chất của tam giác đồng dạng để suy ra đại lượng cần xác định.
Cách 2: Áp dụng công thức
để xác định.
Trong đó: vật là vật thật.
f là tiêu cự của thấu kính (là khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm).
d là khoảng cách từ vị trí của vật đến thấu kính.
d’ là khoảng cách từ vị trí của ảnh đến thấu kính (khi ảnh thật thì d’ > 0, khi ảnh ảo thì d’ < 0).
2. Xác định độ cao của vật hay của ảnh
Cách 1: Áp dụng tính chất của tam giác đồng dạng.
Cách 2: Áp dụng công thức
Trong đó: h và h’ là độ cao của vật và của ảnh (khi ảnh thật thì h’ > 0, khi ảnh ảo thì h’ < 0).
V. Bài tập có lời giải
Câu 1: Cho thấu kính có tiêu cự 20 cm, vật AB đặt cách thấu kính 60 cm và có chiều cao h = 2 cm.
a) Vẽ ảnh của vật qua thấu kính.
b) Vận dụng kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh.
Hướng dẫn trả lời
a) Ảnh A’B’ được biểu diễn như hình vẽ:
b. Gọi OA = d, OA' = d', OF = OF' = f
Câu 2: Một vật sáng AB có dạng một đoạn thẳng vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tại A và cách thấu kính 20 cm. Tiêu cự của thấu kính bằng 15 cm.
a) Dùng các tia sáng đặc biệt qua thấu kính vẽ ảnh A’B’ của AB theo đúng tỉ lệ.
b) Dựa vào phép đo và kiến thức hình học tính xem ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật.
Hướng dẫn trả lời
a. Hình vẽ:
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Phương pháp giải:
Học sinh cần nắm được kiến thức về định lí Ta – lét và công thức thấu kính.
Công thức thấu kính
1. Thấu kính hội tụ
- Ảnh thật
Quảng cáo
- Ảnh ảo
2. Thấu kính phân kì
Trong đó: d là khoảng cách từ vật đến thấu kính
d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
f là tiêu cự của thấu kính
Quảng cáo
Ví dụ 1.Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì L, điểm A nằm trên trục chính. Ảnh của vật qua thấu kính là A’B’. Kết luận nào dưới đây là chính xác?
A. Ảnh A’B’ và vật nằm về hai phía khác nhau so với thấu kính
B. ảnh nằm trong khoảng giữa tiêu điểm và thấu kính
C. ảnh nằm trong khoảng giữa vật và tiêu điểm thấu kính
D. ảnh ở xa thấu kính hơn vật
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
ảnh của vật qua thấu kính phân kì luôn nằm trong khoảng từ tiêu điểm đến thấu kính. Và ở gần thấu kính hơn vật.
Quảng cáo
Ví dụ 2.Một vật sáng dạng mũi tên được đặt đúng tiêu điểm của thấu kính phân kì như trên hình vẽ. Ảnh của vật qua thấu kính ở vị trí nào?
A. vị trí F’
B. trung điểm của OF
C. vị trí O
D. Không có ảnh
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Áp dụng công thức thấu kính phân kì với d = f
=> ảnh ở trung điểm của OF
Ví dụ 3.Thấu kính hội tụ L có tiêu cự là 15cm, quang tâm O. Điểm sáng S được đặt trên trục chính của thấu kính và SO = 30cm. Phía sau thấu kính người ta đặt một màn chắn. Hỏi khoảng cách từ thấu kính đến màn chắn là bao nhiêu để có thể thu được rõ nét ảnh của S trên màn?
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với trường hợp ảnh thật
=> d’ = 30cm
ảnh cách thấu kính 30cm nên để thu được ảnh trên màn thì màn chắn phải được đặt cách thấu kính 30cm
Câu 1. Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì tiêu cự f = 16,5cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 33cm. Khoảng cách d' từ ảnh đến thấu kính là:
A. 16,5cm
B. 14,2cm
C. 11cm
D. 10cm
Đáp án: C
Áp dụng công thức thấu kính phân kì
=> d' = 11 cm
Câu 2. Một vật sáng nhỏ được đặt trước thấu kính phân kì L và cách thấu kính 20cm. Biết tiêu cự của thấu kính là 24cm. Khoảng cách từ vật đến ảnh của nó là:
A. 9,1cm
B. 4,5cm
C. 7,8cm
D. 10,2cm
Đáp án: A
Áp dụng công thức thấu kính phân kì
khoảng cách từ vật đến ảnh là: 20 – 10,9 = 9,1 [cm]
Câu 3. Vật một chiếc bút có chiều dài 12cm được đặt vuông góc trước một thấu kính hội tụ tiêu cự 10cm. Một đầu của bút nằm trên trục chính cách thấu kính một khoảng 20cm. Ảnh của chiếc bút cách thấu kính bao nhiêu xen ti mét?
A. 12cm
B. 20cm
C. 30cm
D. 32cm
Đáp án: C
Vì d > f nên ảnh qua thấu kính hội tụ là ảnh thật
Áp dụng công thức:
=> d = 30cm
Câu 4. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính và cách thấu kính 15cm. Vị trí của ảnh A’B’ là:
A. Cách thấu kính 40cm, cùng một phía với vật so với thấu kính
B. Cách thấu kính 60cm, cùng một phía với vật so với thấu kính
C. Cách thấu kính 40cm, khác phía với vật so với thấu kính
D. Cách thấu kính 60cm, khác phía với vật so với thấu kính
Đáp án: B
Vì d < f nên ảnh này là ảnh ảo, nằm cùng phía với vật so với thấu kính
Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo
=> d = 60 cm
Câu 5. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự là 25cm. Ảnh ảo A’B’ của vật qua thấu kính có kích thước bằng lần vật. Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là:
A. 23,64cm
B. 21,72cm
C. 19,5cm
D. 18,75cm
Đáp án: D
ảnh cao có kích thước bằng lần vật nên khoảng cách từ ảnh đến thấu kính bằng lần khoảng cách từ vật đến thấu kính.
=> d = 4 . d'
Áp dụng công thức thấu kính phân kì ta có
Câu 6. Một chiếc thước [AB] đặt vuông góc trục chính của thấu kính phân kỳ và cách thấu kính 80cm [như hình vẽ]. Thấu kính có tiêu cự 30 cm. Dựng ảnh của vật qua thấu kính và sử dụng các phép biến đổi hình học để tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
Đáp án: D
mà OI = AB
Từ [1] và [2]
=> 3. OA' = 8 . [30 - OA']
=> 11. OA' = 240
Câu 7. Một vật sáng dạng đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. Vật sáng được đặt cách thấu kính 10cm. Vẽ ảnh của vật qua thấu kính và tính khoảng cách từ ảnh đến vật.
Đáp án: D
Vật sáng được đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính nên ảnh qua thấu kính là ảnh ảo
Áp dụng công thức thấu kính ta có
=> d' = 30cm
Khoảng cách từ vật đến ảnh là: AA’ = 30 − 10 = 20cm
Đáp số: 20cm.
Câu 8. Một cây nến cao 8cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 20cm. Thấu kính có tiêu cự 30 cm. Xác định vị trí và kích thước của ảnh
Đáp án: D
Mà OI = AB
Thế vào [2]
Vậy ảnh cao 24cm và cách thấu kính 60cm
Câu 9. Điểm sáng S nằm phía bên trên trục chính của thấu kính hội tụ. S cách thấu kính 20cm, cách trục chính 15cm. Thấu kính có tiêu cự 10cm. Tính khoảng cách từ S đến ảnh S’, khoảng cách từ S’ đến thấu kính.
Đáp án: D
Lấy các điểm A, B, C như hình vẽ
=> OA = SB= 15cm; SA = OB = 20cm
=> SO = √[SB2 + OB2] = √[225 + 400] = √625 = 25 [cm]
OF’ // SA
=> 2.S’O = SS’
=> O là trung điểm SS’ => SS’ = 2.SO = 50 [cm]
ΔOCS’ = ΔOBS [cạnh huyền – góc nhọn]
=> OC = OB = 20 [cm]
S’ cách thấu kính 20cm, và cách điểm sáng S 50cm
Câu 10. Một thấu kính hội tụ L đặt trong không khí. Một vật sáng AB đặt vuông góc trục chính trước thấu kính, A trên trục chính, ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là ảnh thật. Thấu kính có tiêu cự là 20cm, khoảng cách AA’ = 90cm. Dựa vào hình vẽ và các phép tính hình học, em hãy tính khoảng cách OA’.
Đáp án: D
AB//A’B’. Áp dụng định lí Ta-lét ta có:
OI//A’B’. Áp dụng định lí Ta-lét ta có:
Từ [1] và [2] suy ra
OA2 − 90. OA + 1800 = 0
=> OA = 60 cm hoặc OA = 30 cm
Suy ra OA’ = 30cm hoặc OA’ = 60cm
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:
Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k7: fb.com/groups/hoctap2k7/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.