Vật sỏng AB đặt vuụng gúc với trục chớnh của thấu kớnh hội tụ cho ảnh thật A’B’ cao 2cm.. Vật AB có dạng một đoạn thẳng cao h=3cm vuông góc với trục chính của thấu kính L,cách quang tâm
Trang 1Bài 2 (2 điểm)
Vật sỏng AB đặt vuụng gúc với trục chớnh của thấu kớnh hội tụ cho ảnh thật A’B’ cao 2cm Giữ thấu kớnh cố định, dời AB lại gần thấu kớnh một đoạn 45cm thỡ được ảnh thật A”B” cao 20cm Biết khoảng cỏch giữa hai ảnh thật A’B’ và A”B” là 18cm Hóy xỏc định :
a/ Tiờu cự của thấu kớnh.
b/ Vị trớ ban đầu của vật.
B / Luyện tập:
1.1: Vẽ tiếp đờng đi của một tia sáng cho trớc
a
F o F
F F F F
( H-1) (h-2) (h-3
F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F
1.2.Vẽ ảnh của điểm S tạo bơỉ hệ quang học sau .S S S
F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F
( hình 2.1) (hình 2.2) (hình 2.3)
1.3.Vẽ đờng đi của một tia sáng từ điểm S qua hệ quang học rồi đi đến điểm I S S S L G
F1 F12 .I F2 F1 F1 F2 .I F2 F I F
L1 L2 L1 L2
(hình3.1) (hình 3.2) (hình 3.3)
L G
S S
F
.I I
(hìng3.4) (hình 3.5)
1.4.Vẽ ảnh của một vật sáng taọ bởi thấu kính hoặc một hệ quang học:
F F F F F F
( h 4.1 ) ( h 4.2 ) ( h 4.3 )
F F F F F F ( h 4.4 ) ( h 4.5) (h 4.6)
Trang 2
F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F F
( hình 4.7) (hình 4.8) (hình 4.9)
B 1.5: Cho điểm sáng S ,một thấu kính, một khe hở S A
AB( Hình 5) hãy vẽ một chùm sáng từ S sau
khi qua thấu kính thì vừa vặn đi qua khe hở AB F F F 1 F12 F2
( giải bài toán khi thay thấu kính hội tụ bằng
thấu kính phân kỳ) (Hình 5.1) (4.10)
2:Xác định vị trí thấu kính,loại thấu kính, các yếu tố của thấu kính,tính chất của ảnh tạo bởi thấu kính.
2.1 Cho thấu kính L,và các tia sáng nh hình vẽ Hỏi thấu kính là thấu kính
gì ? vẽ tiếp đờng đi của tia sáng b
2.2 ** Vật AB có dạng một đoạn thẳng cao h=3cm vuông góc với trục chính
của thấu kính L,cách quang tâm của thấu kính một khoảng là d=1,5f (B
nằm trên trục chính), cho ảnh thật nằm trong tiêu điểm của thấu kính
a Thấu kính L là thấu kính gì?vì sao?
b Vẽ ảnh của vật AB và tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Gợi ý: Vật thật đặt ngòai tiêu điểm của thấu kính hội tụ hay cho thật ở
ngoài tiêu điểm của thấu kính vật AB trong bài lại cho ảnh thật ở trong
tiêu điểm của thấu kính do đó AB phải là vật aỏ và L phải là thấu kính hội
tụ.Từ đó ta có cách vẽ ảnh của vật AB nh sau: vẽ tia SI song song với trục
chính và có đờng kéo dài đi qua A ,tia phản xạ tơng ứng đi qua tiêu điểm
F ,' ; vẽ tia đi qua quang tâm có đờng kéo dài đi qua A và tia ló op truyền
thẳng
Các bài tập (S200cl)178.,179 * ,181 * 182,183 184 * , 185 * ,186, * 187 * ,190,191 * ,193 * ; (S121/8)bài 121
3 Vẽ đờng đi của tia sáng qua bản mặt song song,giải thích sự tạo thành ảnh của một vật ở trong nớc bài 106,107,103,104,105 (S121/nc8)
IV.Bài tập bổ sung
Xác định vị trí của vật và ảnh- tính chất của vật,ảnh
Xác định các yếu tố của thấu kính bằng phép vẽ.
4.1 Cho hình vẽ 4.1 đờng thẳng xy là trục chính, o là quang tâm,Flà tiêu điểm của thấu kính.Nếu đặt vật tại A thì ảnh cao 3cm, nếu đặt vật tại B thì ảnh cao 1,5 cm Hỏi khi đặt vật tại trung điểm I của AB thì ảnh cao bao nhiêu?
4.2 Hai vật phẳng nhỏ A1B1 và A2B2 giống nhau, đặt cách nhau
45cm, cùng vuông góc với trục chính của một thấu kính hội
tụ( h4.2) Hai ảnh của hai vật ở cùng một vị trí, ảnh của A1B1 là
ảnh thật, ảnh của A2B2 là ảnh ảo Hãy:
a Vẽ hai ảnh của hai vật đó trên cùng mặt phẳng hình vẽ.
b Xác định khoảng cách từ A1B1 đến quang tâm của thấu kính.
c Tìm khoảng cách từ F đến 0?
4.3 xem câu 3 đề thi tuyển sinh vào trờng lam sơn.(2004-2005)
4.4 Xem bài 4( đề thi HSG bảngB năm 1996-1997).
4.5 ở hình vẽ bên, S là điểm sáng; S / là ảnh, F là tiêu điểm vật của
thấu kính
a.Bằng phép vẽ hình học, Hãy xác định vị trí quang tâm của thấu
kính.
b kiểm tra bằng tính toán: biết S S ' =L=45cm, SF=l =5cm.
4.6.đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí KHTN 2002-2003
Vật là một đoạn thẳng sáng AB đợc đặt vuông góc với trục chính của
một thấu kính hội tụ (A ∈ trục chính), cho ảnh thật A1B1 cao 1,2cm.
Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là f=20cm Dịch chuyển vật đi một khoảng 15cm dọc theo trục chính thì thu đợc ảnh ảo A2B2 cao 2,4 cm.
a Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính khi dịch chuyển.
b Tìm độ cao của vật.
4.7 xemcâu 4 đề thituyển sinh vao lớp 10 ĐHKHTN( năm 2004)
4.8 xem câu 4 đề thi tuyển sinh ĐHKHTN( 2003-2004)
Quỹ tích
4.6.Cho điểm sáng S, và thấu kính hội tụ (hình 4.3).
Trang 3a Hãy vẽ ảnh của S tạo bởi thấu kính.
b ảnh của điểm S di chuyển nh thế nào khi :
1 S di chuyển trên đờng thẳng đi qua S và song song với trục chính.
2 S di chuyển trên đờng thẳng vuông góc với trục chính
3 S di chuyển
thẳng đi qua F
và S.
4 S di chuyển
thẳng đi qua S
và 0.
5 Thấu kính di
chuyển theo
phơng vuông
góc với trục
chính
6 Thấu kính di
chuyển dọc theo phơng trục chính.
7 Thấu kính quay quanh trục đi qua 0 và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ 4.7 Cho vật sáng AB (h-4.4) và thấu kính hội tụ ảnh của vật AB sẽ di chuyển nh thế nào, tính chất ảnh của vật sẽ ra sao khi:
a AB di chuyển trên đờng thẳng a
b Thấu kính di chuyển trên đờng thẳng ∆
Xác định vị trí của vật và ảnh- tính chất của vật,ảnh tính chất thấu kính bằng công thức.
5.1 A ' B ' là ảnh của vật thật AB qua một thấu kính hội tụ 0( A ∈ xy; AB ⊥ xy) Gọi d ' , d là khoảng cách tơng ứng từ ảnh và vật đến thấu kính Chứng minh K=
ABB
=
d
d'
và
d
d
1
1
1
+
5.2 Vật ảo AB =5cm, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f=20cm, ở sau thấu kính, cách thấu kính 20cm Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh
và vẽ ảnh.
5.3 Vật sáng đặt song song với một màn ảnh và cách màn 90cm Ngời ta dùng TK để thu
ảnh thật của vật trên màn, trục chính của thấu kính vuông góc với màn Ngời ta tìm thấy
2 vị thí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cách nhau một khoảng O1O2 =30cm.
a Xác định vị trí đặt thấu kính và tiêu cự của thấu kính
b So sánh độ lớn của ảnh thu đợc ứng với 2 vị trí trên của thấu kính (114/S1218)
5.4 Một vật sáng đặt trớc một hấu kính hội tụ cho một ảnh rõ nét có độ cao h1 trên màn
ảnh sau thấu kính Nếu giữ vật và màn ảnh cố định , di chuyển thấu kính đến gần màn
ảnh thì lại thu đợc một ảnh thứ hai rõ nét có độ cao h2.hãy tính độ cao h của vật (115/S1218)
ra không khí
15.5.Trong một cái phòng có thắp một ngọn đèn điện, có hai thấu kính hội tụ đờng kính
nh nhau Không dùng thêmdụng cụ nào khác , làm thế nào biết đợc thấu kính nào quang lực( nghịch đảo của tiêu cự lớn hơn).
15.6.Có hai thấu kính đờng kính nh nhau, một kính hội tụ ,một kính phân kỳ Làm thể nào biết đợc kính nào có quang lực lớn hơn mà không dùng các dụng cụ đo.
15.7 * Nêu phơng án xác định tiêu cự của một thấu kính hội tụ (thực hiện trong phòng thí nghiệm) với dụng cụ nh sau:một ngọn nến (đang cháy), một thớc thẳng ( có thang đo), một tấm bìa (màn chắn sáng)
Bài 2:(2,5 điểm) Cú 2 vật giống nhau AB và CD đặt song song
thấu kớnh phõn kỳ O (F, F / là cỏc tiờu điểm) đặt trong khoảng giữa
và song song với 2 vật sao cho trục chớnh qua A, C (xem hỡnh)
a) Vẽ ảnh của 2 vật AB, CD qua thấu kớnh.Hỏi cú vị trớ nào
của thấu kớnh để ảnh của 2 vật trựng nhau khụng?Giải thớch?
b) Biết khoảng cỏch giữa 2 vật là 100cm, dịch chuyển thấu
Trang 4kớnh dọc theo AC thỡ thấy cú 2 vị trớ thấu kớnh cỏch nhau 60cm
mà ứng với mỗi vị trớ ấy, 2 ảnh của 2 vật cựng cỏch nhau 26cm
Xỏc định tiờu cự của thấu kớnh Đs: f = 20cm
Cõu4 (2,0điểm): Thấu kớnh hội tụ cú cỏc tiờu điểm F và F’ Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuụng gúc với trục chớnh của thấu kớnh sao cho điểm A nằm trờn trục chớnh và cỏch quang tõm thấu kớnh một khoảng OA= a, qua thấu kớnh cho ảnh của AB cao gấp ba lần AB.
a) Dựng cỏch vẽ đường đi của cỏc tia sỏng qua thấu kớnh, hóy xỏc định những vị trớ cú thể đặt vật AB để thỏa món điều kiện của bài toỏn, từ đú hóy dựng vật và dựng ảnh tương ứng với nú b) Bằng cỏc phộp tớnh hỡnh học, hóy tớnh khoảng cỏch a; cho biết tiờu cự của thấu kớnh f = 12cm.
a) Đặt vật sỏng nhỏ AB ở phớa trờn và vuụng gúc với trục chớnh xy của thấu kớnh
hội tụ L,
Tiờu cự f (A ∈ xy).Qua thấu kớnh, người ta thấy vật AB cho ảnh ngược chiều, cao gấp 2
lần vật.
Giữ nguyờn vị trớ của thấu kớnh L, dịch chuyển vật sỏng AB dọc theo xy lại gần thấu
kớnh một đoạn 10cm (vẫn cú AB⊥xy và A ∈ xy) thỡ ảnh của vật AB lỳc này vẫn cao gấp
2 lần vật.Hỏi ảnh của AB trong mỗi trường hợp là ảnh gỡ?Tỡm giỏ trị tiờu cự f của L.Vẽ
hỡnh minh hoạ.
b) Thấu kớnh hội tụ tiờu cự f được cắt ngang (qua quang tõm) thành 2 nửa thấu
kớnh L1 và L2
bằng nhau.Phần bị cắt của L2 được thay bằng gương phẳng M.L1 và L2 + gương M được
lắp thành hệ quang như hỡnh vẽ, trong đú :
+L1 và L2 + gương M và vật sỏng nhỏ AB được đặt vuụng gúc với xy (O1A = 3f)
+O1 , O2 trựng với quang tõm, xy trựng với trục
chớnh của L1, L2
+Khoảng cỏch O1O2 = 2f và mặt phản xạ của
gương M hướng về L1.Vẽ ảnh của vật AB qua hệ
quang.Cho biết sơ đồ tạo ảnh và số lượng ảnh của
AB qua hệ
(Hai cõu a) và b) độc lập với nhau
Cho nguồn sáng điểm S; một thấu kính hội tụ vành ngoài hình tròn
có bán kính r; hai màn chắn Ml và M2 đặt song song và cách nhau
30cm Trên Ml khoét một lỗ tròn tâm O có bán kính đúng bằng r
Đặt S trên trục xx' vuông góc với hai màn đi qua tâm O (hình 4)
Điều chỉnh SO = 15cm, trên M2 thu đợc vệt sáng hình tròn
vệt sáng này có kích thớc không đổi khi đặt thấu kính đã cho
vừa khớp vào lỗ tròn của Ml.
a Tìm khoảng cách từ tâm O tới tiêu điểm F của thấu kính
b Giữ cố định S và M2' Dịch chuyển thấu kính trên xx' đến khi
thu đợc một điểm sáng trên M2 Tìm vị trí đặt thấu kính
Bài 4: ( 1,25 điểm)
Một vật sỏng AB đặt tại một vị trớ trước một thấu kớnh hội tụ, sao cho AB vuụng
gúc với trục chớnh của thấu kớnh và A nằm trờn trục chớnh, ta thu được một ảnh thật lớn
gấp 2 lần vật Sau đú, giữ nguyờn vị trớ vật AB và dịch chuyển thấu kớnh dọc theo trục
chớnh, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thỡ thấy ảnh của nú cũng dịch chuyển đi một
đoạn 15cm so với vị trớ ảnh ban đầu Tớnh tiờu cự f của thấu kớnh (khụng sử dụng trực
tiếp cụng thức của thấu kớnh).
Bài 4: (5điểm) Một vật sỏng AB cỏch màn một khoảng L, khoảng giữa vật và màn đặt
một thấu kớnh hội tụ cú tiờu cự f và quang tõm O Biết AB và màn vuụng gúc với trục
chớnh của thấu kớnh, A nằm trờn trục chớnh của thấu kớnh với OA > f, ảnh A’B’hiện rừ
trờn màn.
A
B
f
M f
y
Trang 5Hỡnh H4
a Chứng minh : '
f = +d d với d = OA, d’ = OA’.
b Tỡm điều kiện để cú được ảnh rừ nột trờn màn.
c Đặt l là khoảng cỏch giữa hai vị trớ của thấu kớnh cho ảnh rừ nột trờn màn Hóy chứng
minh cụng thức f =
2 2
4
L l L
−
Bài 4: (4 điểm)
Một thấu kớnh hội tụ cú tiờu cự f = 10cm Vật sỏng cú dạng
là một hỡnh thang cõn ABCD, cạnh AB = 8cm, cạnh CD = 4cm,
gúc α = 45 0 Trục chớnh xy của thấu kớnh nằm trờn mặt phẳng
(ABCD) và vuụng gúc với AB (hỡnh H3) Biết rằng ảnh của vật
qua thấu kớnh là ảnh thật cú dạng là một hỡnh chữ nhật.
1 Xỏc định cỏc khoảng cỏch từ AB và CD đến thấu kớnh.
2 Tớnh chiều dài cỏc cạnh của ảnh.
Bài 3 (2 điểm)
Vật AB cú dạng một đoạn thẳng đặt trước (L1)
và vuụng gúc với trục chớnh xy của một thấu
kớnh hội tụ L1 ( xem hỡnh 3).Qua thấu kớnh B
L1, vật AB cho ảnh thật A1B1 cỏch vật 90 cm x y
và cao gấp đụi vật A O1
1/ Tỡm tiờu cự f1 của thấu kớnh L1
2/ Bõy giờ đặt thờm một thấu kớnh hội tụ L2 cú
tiờu cự f2 = 10 cm sau thấu kớnh hội tụ L1 và cỏch
thấu kớnh L1 một đoạn a Hai thấu kớnh cú cựng ( Hỡnh 3 )
trục xy Tỡm a để ảnh cuối cựng A’B’ của một
vật AB cho bởi hệ hai thấu kớnh là ảnh thật và cao bằng vật AB.
Bài 3: ( 2 đ ) Vật sáng AB đặt cố định qua thấu kính cho ảnh thật cao gấp 2 lần vật, dịch thấu kính ra xa một đoạn 12 cm thì cho ảnh thật cao bằng 1
2 vật a/ Tính tiêu cự của thấu kính.
b/ Chứng tỏ có một vị trí đặt màn mà thu đợc hai ảnh đó Xác định vị trí của màn
Cõu 2:
Đặt một vật AB cú độ cao h vuụng gúc với trục chớnh của một thấu kớnh hội tụ
tiờu cự f, A trờn trục chớnh và cỏch thấu kớnh một khoảng bằng hai lần tiờu cự.
1 Vẽ và nờu cỏch dựng ảnh A ’ B ’ của AB cho bởi
thấu kớnh Xỏc định độ cao của ảnh theo h và
khoảng cỏch giữa vật và ảnh theo f.
2 Di chuyển vật AB đến vị trớ khỏc sao cho ảnh A ’ B ’
là ảnh ảo nằm tại tiờu điểm F (hỡnh 1) Vẽ và nờu
cỏch dựng vật AB Tớnh độ cao h của vật và
khoảng cỏch từ vật đến thấu kớnh Biết A ’ B ’ cú độ
cao h ’ = 2cm và f = 12cm.
O
F’
B’
Hỡnh 1