BÀI TOÁN THUẬN: Xác định ảnh của vật sáng cho bới thấu kính Xác định d / , k, chiều của ảnh so với chiều của vật + Dạng của đề bài toán: Cho biết tiêu cự f của thấu kính và khoảng cách[r]
Trang 1I/ MỞ ĐẦU
Trong *+,& Quang +/0 1 0+23&' trình 674 lý 8:* 11, +/0 sinh >2?0 +/0 0+23&' @AB4 và các EF&' 0F quang” J+23&' này có 8 bài +/0 trong >L bài 4+O kính
là 03 <1 >R +/0 sinh '=S= G.KT4 các bài 6U EF&' 0F quang +/0I T +/0 sinh không '=S= G.KT4 WX4 cách 4$=Y4 >R bài toán 6U 4+O kính thì +, &+2 không '=S= >2?0 các bài 47* 6U EF&' 0F quang +/0 NZ 4$? cho WB4I
Khi +/0 bài này yêu 0, +/0 sinh *+S= &BW 6\&' các P=T& 4+]0 6U 4+O kính, bao '^W >2_&' >= 0`% tia sáng qua 4+O kính, cách Ea&' hình, các công 4+]0 0`% 4+O kính, cách &+7& N=T4 8)b= 4+O kính, tính 0+O4 674 S&+ cho N1= 4c&' 8)b= 4+O PQ&+III>R '=S= bài toán WX4 cách nhanh chóng Tuy nhiên qua 4+a0 4T '=S&' EbK; tôi
&+7& 4+OK +/0 sinh khi +/0 bài này 4+2_&' $O4 khó P+d&; 0+7W &BW NB4 >2?0 thông tin, lúng túng khi '=S= bài 47*; không xác >g&+ >2?0 +2:&' '=S= G.KT4 bài toán Trong khi >L 4+_= 82?&' cho bài này trong 0+23&' trình PR 0S *+,& '=S= bài 47* 0h&' 0+i có hai 4=T4 +/0I Do >L làm 4+T nào >R '=S&' EbK 4j4 bài này và giúp +/0 sinh &BW NB4
>2?0 P=T& 4+]0 là WX4 6O& >U khó, >k= +l= &'2_= 4+,K *+S= có kinh &'+=YW và <a tích 0a0 +/0 47* 0`% +/0 sinh trong 4+_= gian 1 nhà W:= '=S= G.KT4 >2?0I
Vì 67K >R giúp +/0 sinh có 4+R +/0 4j4 bài 4+O kính, 0h&' &+2 làm bài 47* 1 nhà, tôi >m <B* fT* và phân 8)b= P=T& 4+]0 0h&' &+2 Eb&' bài 47* >R các em có 4+R +Y 4+j&' >2?0 P=T& 4+]0 và &BW 0+B0 P=T& 4+]0 0,& 8p&+ +X=I Qua 4+a0 4T áp EF&'
1 các 8:* >m EbK; tôi 4+OK có +=Y G.S rõ $Y4I
Trong bài 6=T4 1 &dW 4$2:0 tôi >m >U 07* >T& WX4 Eb&' bài 47* 03 NS& 0`% *+,& 4+O kính là bài 47* >g&+ tính: 6s hình, xác >g&+ 8)b= 4+O kính, tính 0+O4 674 S&+IIIIII; >R hoàn 4+=Y& bài 6=T4 0`% mình, &dW +/0 này tôi 4=T* 4F0 6:= *+,& bài 47*
>g&+ 82?&'I
$2:0 khi '=S= bài 47* >g&+ 82?&'; 0,& yêu 0, +/0 sinh &BW 4+74 Pt WX4
<j 4+.74 &'\ dùng trong bài 47* và các quy 2:0 6U EO khi <v EF&'r
+ Công 4+]0 Descartes: 1 1/ 1
f d d
/ d f.
d
d f
/ /
d f d
d f
/ /
d d f
d d
+ Công 4+]0 tìm <j phóng >b= S&+r k d/
d
+ 74 4+74r là 674 sáng, >)b& 4+y&' AB chùm sáng >T& quang 0F là chùm phân Pz{ d > 0
+ &+ 4+74 chùm sáng ló ra P+l= 4+O kính là chùm +X= 4F; S&+ &~W khác phía 4+O kính so 6:= 674{ d / > 0
+ &+ S) chùm sáng ló ra P+l= 4+O kính là chùm phân Pz; S&+ &~W cùng phía 4+O kính so 6:= 674{ d / < 0
+ +O kính +X= 4F f > 0, 4+O kính phân Pz f < 0
74 S&+ cùng 0+=U ( 674 4+74; S&+ S)r k > 0
Trang 2+ 74 S&+ &'2?0 0+=U ( 674 4+74; S&+ 4+74r k < 0
R '=S= >2?0 bài 47* >g&+ 82?&'; >k= +l= +/0 sinh *+S= &BW >2?0 +=Y& 42?&'
674 lý fSK ra; >^&' 4+_= 0,& *+S= có Pt &d&' '=S= toán Do 67K +/0 sinh 0,& *+S= >2?0 rèn 8.KY& 4+74 Pt 6U Pt &d&' '=S= toán &+2 '=S= *+23&' trình, +Y *+23&' 4$5&+IIIAX4
<j công 4+]0 toán +/0; các phép N=T& >Z=; cách '=S=III 0,& *+S= >2?0 &BW 6\&'I
AX4 6O& >U 0j4 lõi &\% là +/0 sinh *+S= N=T4 phân tích >U >R xác >g&+ *+23&' pháp '=S= toán Vì 67K 0,& *+S= +2:&' E& các em cách phân tích WX4 >U bài toán
S& thân tôi 6=T4 bài này 6:= mong W.j& >R trao >Z= cùng 6:= các >^&' &'+=Y*;
>R cùng nhau góp ý sao cho 6=Y0 '=S&' EbK 0`% chúng ta ngày càng có 0+O4 82?&' và +/0 sinh +/0 47* ngày càng 4j4 +3&
Trang 3II/ PHÂN LOẠI BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG THEO DẠNG CỦA TỪNG NHÓM BÀI TẬP THẤU KÍNH:
1 BÀI TOÁN THUẬN: Xác >g&+ S&+ 0`% 674 sáng cho N:= 4+O kính Xác >g&+ d /
, k, 0+=U 0`% S&+ so 6:= 0+=U 0`% 674
+ Dạng của đề bài toán:
Cho N=T4 tiêu 0a f 0`% 4+O kính và P+)S&' cách 4c 674 4+74 >T& 4+O kính d, xác
>g&+ 6g trí, tính 0+O4 S&+ và <j phóng >b= S&+ k
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
- Xác >g&+ 6g trí S&+; tính 0+O4 S&+ và <j phóng >b= S&+ là xác >g&+ d / , k c giá 4$g 0`% d / , k >R suy ra tính 0+O4 S&+ và 0+=U 0`% S&+
- =S= +Y hai *+23&' trình:
/ d f.
d
d f
/
d k d
Bài toán 1.1: Cho 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 10cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính, cách 4+O kính 30cm Hãy xác >g&+ 6g trí S&+; tính 0+O4 S&+ và <j phóng >b= S&+I s hình >e&' 4 8YI
=S=r
=S= +Y hai *+23&' trình 6:= d = 30cm, 4+O kính +X= 4F f > 0 f = 10cm:
/ d f.
d
d f
/
d k d
ta có: d / = 15cm > 0 : &+ 4+74
k = ½ < 0: &+ &'2?0 0+=U 674; cao N~&' &v% 674I
T4 8.7&r &+ thu >2?0 là WX4 S&+ 4+74; &'2?0 0+=U 674; cao N~&' WX4 &v% 674 và
&~W cách 4+O kính 15cm
s hình:
Bài toán 1.2: Cho 4+O kính phân Pz có tiêu 0a 10cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&' >4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính, cách 4+O kính 20cm Hãy xác >g&+ 6g trí S&+; tính 0+O4 S&+ và <j phóng >b= S&+I
=S= +Y hai *+23&' trình 6:= d = 20cm, +O kính phân Pz f < 0 f = (}0Wr
A
B
F
F / A /
B / O
Trang 4
/ d f.
d
d f
/
d k d
ta có: d / = (20/3) cm < 0 : &+ S)
k = 1/3 > 0: &+ cùng 0+=U 674; cao N~&' 1/3 674I
T4 8.7&r &+ thu >2?0 là WX4 S&+ S); cùng 0+=U 674; cao N~&' WX4 *+,& ba 674 và
&~W cách 4+O kính 20/3 cm
Kinh nghiệm:
Khi '=S= 8)b= bài 47* Eb&' này thông 4+2_&' +/0 sinh WB0 *+S= sai 8,W là thay <j
&+2&' không chú ý >T& EO 0`% các >b= 82?&' >b= <j nên PT4 G.S thu >2?0 4+2_&' là sai AX4 sai 8,W &\% 0`% +/0 sinh là thay <j 4$a0 4=T* vào N=R 4+]0 Descartes
làm cho phép tính $B0 $j= +3& >j= 6:= các em
/
f d d
Do 67K; khi '=S&' EbK 0,& *+S= &+B0 &+1 các em chú ý >T& EO 0`% f ]&' 6:= 4c&' 8)b= 4+O kính và N=R 4+]0 N=T& >Z= >R phép tính >3& '=S& +3&I T bài 47* 1 Eb&' 4a 8.7& thì &+O4 4+=T4 *+S= có PT4 8.7& 0.j= bài '=S=I
2 BÀI TOÁN NGƯỢC:
j= 6:= bài toán &'2?0 (là bài toán cho PT4 G.S d /, k +)0 f, k , xác >g&+ d,f +)0 d, d / ) thì có &+=U Eb&' +3&I Và >nK 0h&' là các Eb&' toán khó >j= 6:= +/0 sinh JF 4+Rr
2.1 Dạng 1: Cho biết tiêu cự f của thấu kính và số phóng đại ảnh k, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh.
Bài toán 2.1.a AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 20cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cao 'O* hai 8,& 674I Xác >g&+ 6g trí
674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
:= '=S 4+=T4 S&+ cao 'O* hai 8,& 674; ta *+S= 82 ý cho +/0 sinh $~&' S&+ 4+74
và S&+ S) 0`% 674 4+74 cho N1= 4+O kính +X= 4F >U có 4+R cao +3& 674I Do >L giá 4$g 0`% <j phóng >b= k trong 4$2_&' +?* này là giá 4$g 4.KY4 >j= = 2 k = 2 k
+ =S= +Y hai *+23&' trình: / d f.
d
d f
= 2
/
d k d
Trang 5Jh&' bài toán &+2 trên &+2&' &T có thêm '=S 4+=T4 S&+ &'2?0 0+=U 674 thì xác >g&+ ngay >L là S&+ 4+74 : k = 2, còn &T S&+ cùng 0+=U 674 thì >L là S&+ S) k
= +2
Bài toán 2.1.b AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 20cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cao N~&' &v% 674I Xác >g&+ 6g trí 674
và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
:= '=S 4+=T4 S&+ S&+ cao N~&' &v% 674 4+74; thì >j= 6:= 4+O kính +X= 4F >nK
*+S= là S&+ 4+74; &'2?0 0+=U 6:= 674I '+p% là k < 0 k = ½
+ =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
= ½
/
d k d
Bài toán 2.1.c AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 20cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cao N~&' 674I Xác >g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
:= '=S 4+=T4 S&+ S&+ cao N~&' 674 4+74; thì >j= 6:= 4+O kính +X= 4F >nK *+S= là S&+ 4+74; &'2?0 0+=U 6:= 674I '+p% là k < 0 k = 1
+ =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
= 1
/
d k d
Bài toán 2.1.d AX4 4+O kính phân Pz có tiêu 0a 20cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&' >4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cao N~&' &v% 674I Xác >g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
j= 6:= 4+O kính phân Pz; 674 4+74 luôn luôn cho S&+ 4+74 cùng 0+=U và &+l +3& 674
k > 0 k = ½
+ =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
= + ½
/
d k d
Trang 62.2 Dạng 2: Cho biết tiêu cự f của thấu kính và khoảng cách giữa vật và ảnh l, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh.
Các 4$2_&' +?* có 4+R fSK ra >j= 6:= 674 sáng:
a +O kính +X= 4F; 674 sáng cho S&+ 4+74 d > 0,
d / > 0:
b +O kính +X= 4F; 674 sáng cho S&+ S); d > 0,
d / < 0:
c +O kính phân Pz; 674 sáng cho S&+ S); d > 0,
d / > 0:
Z&' quát cho các 4$2_&' +?*; P+)S&' cách 674 S&+ là
Tùy 4c&' 4$2_&' +?* '=S 4+=T4 0`% bài toán >R 8a% 0+/& công 4+]0 phù +?*I
Bài toán 2.2.a AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 6cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cách 674 25cm Xác >g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
nK là bài toán 4Z&' quát, S&+ 0`% 674 sáng có 4+R là S&+ 4+74 d / > 0 +)0 S&+ S)
d / < 0 Do >L có hai P+S &d&' <s fSK ra:
- S&+ 4+74 d / > 0 =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
A
B
F
F / A /
B /
O
O A
B
B /
d /
d
A
B
B /
d /’
d
Trang 7- S&+ S) d / < 0 =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
Bài toán 2.2.b AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 6cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ 1 trên màn cách 674 25cm Xác >g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
&+ 0`% 674 1 trên màn cho nên >L là S&+ 4+74 d / > 0 =S= +Y *+23&' trình:
/ d f.
d
d f
Bài toán có cách '=S= 423&' 4a &T có '=S 4+=T4r74 sáng cho S&+ &'2?0 0+=U +)0 S&+ &+l +3& 674 >U là S&+ 4+74
Bài toán 2.2.c AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a 6cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&'
>4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ cùng 0+=U 674 cách 674 25cm Xác
>g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
&+ 0`% 674 sáng cùng 0+=U 6:= 674; cho nên >L là S&+ S) d / < 0 =S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
Bài toán 2.2.d AX4 4+O kính phân Pz có tiêu 0a 30cm 74 sáng AB là WX4 >)b& 4+y&' >4 vuông góc 4$F0 chính 0`% 4+O kính cho S&+ 674 25cm Xác >g&+ 6g trí 674 và S&+I
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
&+ 0`% 674 sáng cho N1= 4+O kính phân Pz luôn luôn là S&+ S) d / < 0
=S= +Y *+23&' trình: / d f.
d
d f
Trang 82.3 Dạng 3: Cho khoảng cách giữa vật và màn ảnh L, xác định mối liên hệ giữa
L và f để có vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn.
Bài toán 2.3: AX4 màn S&+ >4 song song 6:= 674 sáng AB và cách AB WX4 >)b& L AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a f >4 trong P+)S&' '=\% 674 và màn sao cho AB vuông góc 6:= 4$F0 chính 0`% 4+O kính.Tìm Wj= liên +Y '=\% L & f >R
a có 2 6g trí 0`% TK cho S&+ rõ nét trên màn
b có 1 6g trí 0`% TK cho S&+ rõ nét trên màn
a không có 6g trí 0`% TK cho S&+ rõ nét trên màn
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
74 4+74 cho S&+ 4+O4 trên màn nên 0S d & d / >U có giá 4$g E23&'I Vì 67K ta có
*+23&' trình 4+] &+O4r d + d / = L
T4 +?* 6:= công 4+]0r / d f.
d
d f
Ta có *+23&' trình N70 hai: d 2 + Ld + Lf = 0 Sau khi có *+23&' trình này 0,& *+S= yêu 0, +/0 sinh &+B0 8b= >=U P=Y& >R
*+23&' trình N70 hai có &'+=YW mà các em >m +/0 1 8:* E2:=I =U này 0+B0 0+B&
$~&' <s có &+=U +/0 sinh quên do lên 8:* trên 0+i '=S= *+23&' trình N70 2 N~&' máy tính
+ 7* N=Y4 <jr = b 2 4ac = L 2 4Lf
a R có hai 6g trí 0`% 4+O kính cho S&+ rõ nét trên màn thì *+23&' trình N70 2 *+S=
có 2 &'+=YW phân N=Y4 d1 & d2, khi >Lr > 0 L > 4f
b R có WX4 6g trí 0`% 4+O kính cho S&+ rõ nét trên màn thì *+23&' trình N70 2 *+S=
có &'+=YW kép, khi >L = 0 L = 4f
c R không 6g trí 0`% 4+O kính cho S&+ rõ nét trên màn thì *+23&' trình N70 2 *+S=
vô &'+=YW; khi >L < 0 L < 4f
2.4 Dạng 4: Cho khoảng cách giữa vật và màn ảnh L, cho biết khoảng cách giữa hai vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn là l Tìm tiêu cự f.
nK là *+23&' pháp >) tiêu 0a 4+O kính +X= 4F ( *+23&' pháp Bessel) >2?0 áp EF&' cho bài 4+a0 hành Vì 67K giáo viên 0,& phân tích Pt +=Y& 42?&' 674 lý >R giúp cho +/0 sinh hình dung >2?0 cách '=S= bài toán V&' 4+_= PT4 +?* 6:= bài toán 2.3 >R
&BW >2?0 >=U P=Y& có hai S&+I
Bài toán 2.4 AX4 màn S&+ >4 song song 6:= 674 sáng AB và cách AB WX4 >)b& L = 72cm AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu 0a f >4 trong P+)S&' '=\% 674 và màn sao cho AB vuông góc 6:= 4$F0 chính 0`% 4+O kính, &'2_= ta tìm >2?0 hai 6g trí 0`% TKcho S&+ rõ nét trên màn Hai 6g trí này cách nhau l = 48cm Tính tiêu 0a 4+O kính
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán: f / /
AB A B
Trang 9g trí 1: d1 = d , d = d/ /
1
g trí 2: d2 , d /
2
- Vì lý do >j= f]&' nên 674 và S&+ có 4+R >Z= 0+Z cho nhau >2?0; nên:
d2 = d = d/ /
1
d = d/ 1 = d
2
Do >L; ta có:
d + d / = L
d / = d + l
=S= +Y *+23&' trình ta có: d = ½ ( L – l), d / = ½ ( L + l)
Thay d & d / vào công 4+]0 tính tiêu 0a , ta >2?0 : = 10cm
/ /
d d f
d d
2 2 4
L f
L
Trong *+bW vi có +b& 0`% bài 6=T4; chúng tôi 0+i 8a% 0+/& các Eb&' toán
>3& '=S& mà +/0 sinh 4+2_&' hay '* mà không phân tích các bài toán *+]0 4b* và khó >j= 6:= +/0 sinh
Trang 10III/ r
Trên >nK là các >e0 PT4 rút ra 4c 4+a0 4=& '=S&' EbK 0`% cá nhân Khi cho các
>j= 42?&' +/0 sinh có +/0 8a0 khác nhau '=S= G.KT4 các ví EF này thì 4O4 0S các +/0 sinh 4c trung bình khá 4$1 lên >U 67& EF&' >2?0 WX4 cách nhanh chóng Bên 0b&+ >L còn không ít +/0 sinh 82_= +/0; quen thói nhìn 4+,K cô 6=T4 6s gì trên NS&' thì 0] 4+T
mà chép nguyên xi vào 61I Do 67K; >j= 6:= các >j= 42?&' này 0,& *+S= N.X0 các em làm 4+O4 &+=U ví EF; bài 47* W:= mong P+B0 sâu >2?0 *+23&' pháp '=S= bài 47* 4+O kính cho +/0 sinh
A0 dù >m có 4+v &'+=YW &+2&' 0h&' không 4+R tránh P+l= các 4+=T sót, nên chúng tôi $O4 mong >2?0 <a >L&' góp ý P=T& >R <v% sai và ngày càng hoàn 4+=Y& mình +3& trong 0S chuyên môn và tay &'+UI
'2_= 6=T4
'.K& d& h&'
... class="page_container" data-page="3">II/ PHÂN LOẠI BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG THEO DẠNG CỦA TỪNG NHÓM BÀI TẬP THẤU KÍNH:
1 BÀI TỐN THUẬN: Xác >g&+ S&+ 0`% 674 sáng cho N:= 4+O kính Xác... Cho biết tiêu cự f thấu kính số phóng đại ảnh k, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh.
Bài tốn 2.1.a AX4 4+O kính +X= 4F có tiêu... 6
2.2 Dạng 2: Cho biết tiêu cự f thấu kính khoảng cách vật ảnh l, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh.