Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính cực hay
Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính cực hay
Với Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.
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
- 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
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1.Người ta đặt 1 điểm sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm thì thấy chùm tia ló là chùm song song, cùng phương với trục chính. Khoảng cách từ S đến thấu kính là:
A. 10cm
B. 20cm
C. 30cm
D. 40cm
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Vì tia tới đi qua tiêu điểm của thấu kính hội tụ thì tia ló song song với trục chính. Do chùm sáng là chùm song song nên S phải đặt ở tiêu điểm của thấu kính.
Ví dụ 2.Một thấu kính hội tụ có tiêu cự là 15cm, quang tâm O. Người ta đặt 1 điểm sáng S trên trục chính của thấu kính thì thấy trên màn chắn cách thấu kính 30cm có 1 điểm sáng S’. Kết luận nào sau đây là đúng
A. SO = 60cm
B. SO = 15cm
C. SO = 30cm
D. SO = 10cm
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
S’ hứng được trên màn nên đây là ảnh thật
Áp dụng công thức:
=> d = 30 cm
=> SO = 30 cm
Ví dụ 3.Một điểm sáng S đặt trước thấu kính phân kì L cho ảnh ảo S’. Biết khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 15cm và tiêu cự của thấu kính là 24cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức thấu kính phân kì
=>d = 40 cm
Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 40cm
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ L, điểm A nằm trên trục chính. Người ta thấy ảnh qua thấu kính cùng chiều với vật sáng. Biết thấu kính L có tiêu cự là 20cm và quang tâm O. Kết luận nào dưới đây là chính xác?
A. OA = 20cm
B. OA < 20cm
C. 20cm < OA < 40cm
D. OA > 40cm
Đáp án: B
Ảnh cùng chiều với vật nên ảnh này là ảnh ảo. Vật đặt trong tiêu cự của thấu kính hội tụ thì cho ảnh ảo. Do đó OA < 20cm
Câu 2. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự là 20cm, quang tâm O. Người ta đặt 1 điểm sáng S trên trục chính của thấu kính. Để thu được ảnh S’ là ảnh thật và cách thấu kính 36cm thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là:
A. 45cm
B. 36cm
C. 20cm
D. 16cm
Đáp án: A
ảnh S’ là ảnh thật
Áp dụng công thức:
=> d = 45 cm
Vậy để thu được ảnh S’ là ảnh thật và cách thấu kính 36cm thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là 45cm
Câu 3. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính phân kì L cho ảnh S’. Biết thấu kính có tiêu cự là 25cm và khoảng cách từ ảnh đến tiêu điểm là 9cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là:
A. 9cm
B. 16cm
C. 25cm
D. 48cm
Đáp án: D
Vì ảnh của vật qua thấu kính phân kì luôn nằm giữa quang tâm và tiêu điểm nên suy ra khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 16cm
Áp dụng công thức thấu kính phân kì
=> d = 48 cm
Câu 4. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L có tiêu cự 16cm. Phía sau thấu kính có một màn chắn, màn chắn cách thấu kính 32cm. Để thu được ảnh trên màn chắn thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là:
A. 16cm
B. 48cm
C. 32cm
D. 24cm
Đáp án: C
ảnh S’ là ảnh thật
Áp dụng công thức:
=> d = 32 cm
Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 32cm
Câu 5. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L, quang tâm O và có tiêu cự 15cm. Ảnh của S qua thấu kính L là S’ và cách thấu kính 30cm. Ảnh S’ không hứng được trên màn chắn. Kết luận nào sau đây là chính xác?
A. 10cm
B. 15cm
C. 30cm
D. 45cm
Đáp án: A
ảnh S’ không hứng được trên màn nên ảnh này là ảnh ảo
áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo
=> d = 10 cm
Câu 6. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính. Ảnh A’B’ của vật qua thấu kính cao hơn vật và cùng chiều với vật. Thấu kính này là thấu kính gì? Vị trí đặt vật phải thỏa mãn điều kiện gì?
Ảnh A’B’ của vật qua thấu kính cao hơn vật nên khẳng định đây là thấu kính hội tụ vì thấu kính phân kì luôn cho ảnh nhỏ hơn vật.
Ảnh cùng chiều với vật nên ảnh này là ảnh ảo. Như vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính phải nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính
Câu 7. Thấu kính hội tụ L có tiêu cự là 20cm. Phải đặt vật cách thấu kính bao nhiêu để ảnh của vật qua thấu kính là ảnh thật và cao gấp 2 lần vật?
Gọi d, d’ là khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính. Ảnh cao gấp 2 lần vật nên khoảng cách từ ảnh đến thấu kính gấp 2 lần khoảng cách từ vật đến thấu kính
=> d' = 2d
Áp dụng công thức:
=> d = 45 cm
Phải đặt vật cách thấu kính 45cm
Câu 8. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng cao 4cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L. Ảnh của vật qua thấu kính được hứng trên và có chiều cao là 20cm. Biết thấu kính L có tiêu cự 10cm. Không sử dụng công thức thấu kính, em hãy vẽ hình và xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính.
ảnh A’B’ hứng được trên màn chắn nên đây là ảnh thật
- ΔOF’I ~ ΔA’F’B’ =>
=> OA' = 4 . OF' = 40 cm
ΔA’OB’ ~ ΔAOB
OA' = 5 . OA
Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính 8cm.
Câu 9. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng cao 12cm được đặt trước thấu kính phân kì L có tiêu cự 18cm. Ảnh của AB qua thấu kính có chiều cao là 4cm. Không sử dụng công thức thấu kính hãy xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính và vẽ hình.
Xét hai tam giác: ΔA’OB’~ ΔAOB
=> OA = 3 . OA' (1)
Xét hai tam giác: ΔOFI ~ ΔA’FB’
=> 3.FA’ = 3.OF
=> FA’ = 6cm => OA’ =12cm
Thay vào (1) suy ra OA = 36cm
Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 36cm.
Câu 10. AB là một vật sáng đặt trước thấu kính. A’B’ là ảnh của AB qua thấu kính (hình vẽ).
Cho AB cao 32cm, A’B’ cao 8cm. Khoảng cách giữa ảnh A’B’ và vật AB là AA’ = 200cm. Thấu kính này là thấu kính gì? Không dùng công thức thấu kính em hãy tìm vị trí của vật đối với thấu kính.
A’B’ ngược chiều với vật nên ảnh này là ảnh thật và thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ
Ta có: ΔOAB ∽ ΔOA’B’:
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau ta có:
Do đó:
=> OA = 40 .4 = 160 (cm)