Câu 8: Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng d = 2f thì ảnh A’B’của AB qua thấu kính có tính chất.. ảnh thật,[r]
Trang 1CHỦ ĐỀ: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG – THẤU KÍNH HỘI TỤ - BÀI TẬP
HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 Quan sát: Hình 40.2 SGK
2 Kết luận:
Tia sáng truyền từ không khí sang nước (tức là truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường
trong suốt khác) thì bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường Hiện tượng đó gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
3 Một vài khái niệm
+ Trên hình 40.2 SGK
- I là điểm tới, SI là tia tới
- IK là tia khúc xạ
- Đường NN’ vuông góc với mặt phân cách là pháp tuyến tại điểm tới
- SIN = i là góc tới
- KIN’ = r là góc khúc xạ
- Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến NN’ là mặt phẳng tới
4 Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ
Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước thì:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
THẤU KÍNH HỘI TỤ
I Đặc điểm của thấu kính hội tụ
1 Thí nghiệm
(Hình 42.2 SGK/113)
C1: chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính là chùm hội tụ
C2:
SI là tia tới
IK là tia ló
2 Hình dạng của thấu kính hội tụ
C3: Phần rìa của thấu kính hội tụ mỏng hơn phần giữa
Thấu kính làm bằng vật liệu trong suốt
- Phần rìa mỏng hơn phần giữa
- Qui ước vẽ và kí hiệu:
II Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
1 Trục chính
C4:Trong 3 tia sáng tới thấu kính, tia ở giữa truyền thẳng, không bị đổi hướng, có thể dùng thước thẳng kiểm tra đường truyền của tia sáng đó
Tia sáng tới vuông góc với mặt thấu kính hội tụ có tia truyền thẳng không đổi hướng trùng với đường thẳng gọi là trục chính
2 Quang tâm
Trục chính cắt thấu kính hội tụ tại điểm O, điểm O là quang tâm
- Tia sáng đi qua quang tâm đi thẳng không đổi hướng
3 Tiêu điểm
Trang 2C5: Điểm hội tụ F của chùm tia tới // với trục chính của thấu kính nằm trên trục chính
C6: Khi đó chùm tia ló vẫn hội tụ tại 1 điểm trên trục chính ( điểm F)
* Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm đối xứng nhau qua thấu kính
4 Tiêu cự
là khoảng cách từ tiêu điểm tới quang tâm OF = OF’ =f
III Vận dụng
C7:
C8: Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa Nếu chiếu một chùm tia sáng song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính
Câu 1: Tia tới đi qua quang tâm của thấu kính hội tụ cho tia ló
A đi qua tiêu điểm B song song với trục chính
C truyền thẳng theo phương của tia tới D có đường kéo dài đi qua tiêu điểm
Câu 2: Tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho tia ló
A đi qua điểm giữa quang tâm và tiêu điểm B song song với trục chính
C truyền thẳng theo phương của tia tới D đi qua tiêu điểm
Câu 3: Tia tới đi qua tiêu điểm của thấu kính hội tụ cho tia ló
A truyền thẳng theo phương của tia tới
B đi qua điểm giữa quang tâm và tiêu điểm
C song song với trục chính
D có đường kéo dài đi qua tiêu điểm
Câu 4: Vật liệu nào không được dùng làm thấu kính
A Thuỷ tinh trong B Nhựa trong C Nhôm D Nước
Câu 5: Ký hiệu của thấu kính hội tụ là
Câu 6: Thấu kính hội tụ có đặc điểm biến đổi chùm tia tới song song thành
A chùm tia phản xạ B chùm tia ló hội tụ
C chùm tia ló phân kỳ D chùm tia ló song song khác
ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ
I Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ
1.Thí nghiệm: Kết quả thí nghiệm
a Đặt vật ở ngoài khoảng tiêu cự (d > f)
C1: ảnh thật, ngược chiều với vật
C2: Dịch vật vào gần thấu kính hơn, vẫn thu được ảnh của vật ở trên màn đó là ảnh thật, ngược chiều với vật
b Đặt vật trong khoảng tiêu cự (d < f)
O
F'
S
F
1 2 3 4
Trang 3C3: Đặt vật trong khoảng tiêu cự màn ở sát thấu kính Từ từ dịch chuyển màn ra xa thấu kính, không hứng được ảnh ở trên màn Đặt mắt trên đường truyền của chùm tia ló, ta quan sát thấy ảnh cùng chiều, lớn hơn vật Đó là ảnh ảo và không hứng được trên màn
2 Hãy ghi các nhận xét ở trên vào bảng 1
Bảng 1
KQ
Lần
TN
K.cách
từ vật tới
TK
Đặc điểm của ảnh Thật
hay
ảo
Cùng hay ngược chiều
Lớn hơn hay nhỏ hơn vật
1 Vật ở rất
xa TK
Thật Ngược Nhỏ hơn
2 d>2f Thật Ngược Nhỏ hơn
3 f<d<2f Thật Ngược Lớn hơn
Kết luận: SGK/ 117
II Cách dựng ảnh
1 Dựng ảnh của một điểm sáng S tạo bởi thấu kính hộ tụ
Chùm tia sáng phát ra từ S khúc xạ qua thấu kính hội tụ => Chùm tia ló hội tụ tại S' => S' là ảnh của S
C4: Dựng ảnh S' của S qua thấu kính hội tụ
2 Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ
III Vận dụng
C6: a, d = 36cm; f = 12cm; OA' =?; A'B'=?
A'B'F' OIF'
' '
' '
'
' '
OF A
F
OF
B
A
OI
ABO A’B’O
'
'
' OA
OA
B
A
AB
(2)
Có OI = AB (3)
S
S’'
F'
F O
A
B
B
F'
F O
A’'
B'
I
A
B
B F'
F O A'
B'
I
Trang 4Từ (1); (2) và (3)
' '
OA OF
OA
OF
' ' OA
d f
OA
f
36 12 '
12
OA
OA
OA' = 18 cm
A'B' = 0,5cm
b, d= 8cm; f=12cm; OA' = ?; A'B' =?
F'A'B' F'OI
Có:
'
' '
'
'
OF
F A
OI
B
A
'
' ' ' '
OF
OF OA AB
B
OA'B' OAB
'
'
' OA
OA
B
A
AB
(2)
Có OI = AB (3)
Từ (1); (2) và (3)
OA’ = 24 cm
=> A’B’ = 3cm
C7: TKHT gần trang sách cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn dòng chữ ở sách Khi dịch TKHT từ từ
ra xa tới thời điểm dòng chữ ngược chiều vật, đó là ảnh thật của dòng chữ
BÀI TẬP Câu 1: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng OA = f
2 cho ảnh A’B’ Ảnh A’B’ có đặc điểm
A là ảnh ảo, cùng chiều, cao gấp 2 lần vật
B là ảnh ảo, ngược chiều, cao gấp 2 lần vật
C là ảnh thật, cùng chiều, cao gấp 2 lần vật
D là ảnh thật, ngược chiều, cao gấp 2 lần vật
Câu 2: Vật thật nằm trước thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d với f < d < 2f thì cho:
A Ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật
B Ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật
C Ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật
D Ảnh thật, ngược chiều và bằng vật
Câu 3: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’; ảnh và vật nằm về cùng một phía đối với
thấu kính ảnh A’B’
A là ảnh ảo B nhỏ hơn vật C ngược chiều với vật D vuông góc với vật
Câu 4: Ảnh A’B’ của một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính tại A và ở trong khoảng tiêu
cự của một thấu kính hội tụ là
A ảnh ảo ngược chiều vật B ảnh ảo cùng chiều vật
C ảnh thật cùng chiều vật D ảnh thật ngược chiều vật
Câu 5: Ảnh A’B’ của một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính tại A và ở ngoài khoảng tiêu
cự của một thấu kính hội tụ là
A ảnh thật, ngược chiều với vật B ảnh thật, cùng chiều với vật
Trang 5C ảnh ảo, ngược chiều với vật D ảnh ảo, cùng chiều với vật
Câu 6: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’, ảnh và vật nằm về hai phía đối với thấu
kính thì ảnh là
A ảnh thật, ngược chiều với vật B ảnh thật luôn lớn hơn vật
C ảnh ảo, cùng chiều với vật D ảnh và vật luôn có độ cao bằng nhau
Câu 7: : Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f và
cách thấu kính một khoảng d > 2f thì ảnh A’B’của AB qua thấu kính có tính chất là
A ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật B ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật
C ảnh thật , ngược chiều và lớn hơn vật D ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật
Câu 8: Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f và cách
thấu kính một khoảng d = 2f thì ảnh A’B’của AB qua thấu kính có tính chất
A ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật
B ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật
C ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật
D ảnh thật, ngược chiều và bằng vật
Câu 9: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’ có độ cao bằng vật AB thì
A ảnh A’B’là ảnh ảo
B vật và ảnh nằm về cùng một phía đối với thấu kính
C vật nằm cách thấu kính một khoảng gấp 2 lần tiêu cự
D vật nằm trùng tiêu điểm của thấu kính
Câu 10: Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’
Ảnh của điểm M là trung điểm của AB nằm ở
A trên ảnh A’B’ cách A’ một đoạn AB
3 B tại trung điểm của ảnh A’B’
C trên ảnh A’B’và gần với điểm A’ hơn D trên ảnh A’B’và gần với điểm B’ hơn
Câu 11: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng OA cho ảnh
A’B’ ngược chiều cao bằng vật AB thì
A OA = f B OA = 2f C OA > f D OA< f
Câu 12: Ảnh thật cho bởi thấu kính hội tụ bao giờ cũng
A cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật B cùng chiều với vật
C ngược chiều với vật và lớn hơn vật D ngược chiều với vật
Câu 13: Khi một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ, thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng
A bằng tiêu cự B nhỏ hơn tiêu cự C lớn hơn tiêu cự D gấp 2 lần tiêu cự
Câu 14: Ảnh của một vật sáng đặt ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 16cm
Có thể thu được ảnh nhỏ hơn vật tạo bởi thấu kính này khi đặt vật cách thấu kính
Câu 15: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f Điểm A nằm trên trục chính, cho ảnh thật
A’B’ lớn hơn vật thì AB nằm cách thấu kính một đoạn
A f < OA < 2f B OA > 2f C 0 < OA < f D OA = 2f
Câu 16: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f Điểm A nằm trên trục chính, cho ảnh thật
A’B’ nhỏ hơn vật thì AB nằm cách thấu kính một đoạn
A OA < f B OA > 2f C OA = f D OA = 2f
Câu 17: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng OA = f
2 cho ảnh A’B’ Ảnh A’B’ có đặc điểm
A là ảnh ảo, cùng chiều, cao gấp 2 lần vật B là ảnh ảo, ngược chiều, cao gấp 2 lần vật
C là ảnh thật, cùng chiều, cao gấp 2 lần vật D là ảnh thật, ngược chiều, cao gấp 2 lần vật
Câu 18: Vật thật nằm trước thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d với f < d < 2f thì cho:
A Ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật
B Ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật
Trang 6C Ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật
D Ảnh thật, ngược chiều và bằng vật
Câu 19: Một vật thật muốn có ảnh cùng chiều và bằng vật qua thấu kính hội tụ thì vật phải
A đặt sát thấu kính B nằm cách thấu kính một đoạn f
C nằm cách thấu kính một đoạn 2f D nằm cách thấu kính một đoạn nhỏ hơn f
Câu 20: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm Một vật thật AB cách thấu kính 40cm Ảnh thu
được là
A ảnh thật, cách thấu kính 40cm, ngược chiều vật và độ cao bằng vật
B ảnh thật, cách thấu kính 20cm, ngược chiều vật và độ cao bằng vật
C ảnh thật, cách thấu kính 40cm, cùng chiều vật và độ cao bằng vật
D ảnh ảo, cách thấu kính 10cm, cùng chiều vật và lớn hơn vật