Bài tập Sách giáo khoa
Bài C1 [trang 122 SGK Vật Lý 9]: Hãy làm thí nghiệm để chứng tỏ rằng không thể hứng được ảnh của vật trên màn với mọi vị trí của vật.
Lời giải:
Đặt vật ở một vị trí bất kì trước thấu kính phân kì. Đặt mà hứng ở trước thấu kính. Từ từ đưa màn ra xa thấu kính và quan sát xem có ảnh trên màn hay không. Thay đổi vị trí của vật và cũng làm tương tự, ta vẫn được kết quả như trên.
Bài C2 [trang 122 SGK Vật Lý 9]: Làm thế nào để quan sát được ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì? Ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo? Cùng chiều hay ngược chiều với vật?
Lời giải:
Muốn quan sát được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì, ta đặt mắt trên đường truyền của chùm tia ló. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì là ảnh ảo, cùng chiều với vật.
Bài C3 [trang 122 SGK Vật Lý 9]: Dựa vào kiến thức đã học ở bài trước, hãy nêu cách dựng ảnh của vật AB qua thấu kính phân kì, biết AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính.
Lời giải:
Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau:
- Dựng ảnh B' của điểm B qua thấu kính, ảnh này là điềm đồng quy khi kéo dài chùm tia ló.
- Từ B hạ vuông góc với trục chính của thấu kính, cắt trục chính tại A'. A' là ảnh của điểm A.
- A'B' là ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì.
+ Dựa vào tia đi song song với trục chính và tia đi qua quang tâm của thấu kính phân kì để dựng ảnh của vật AB [h.45.1].
+ Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI là không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt IK kéo dài tại B' nằm trên đoạn FI. Chính vì vậy A'B luôn ở trong khoảng tiêu cự.
Bài C4 [trang 122 SGK Vật Lý 9]: Trên hình 45.2 cho biết vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA = 24cm.
+ Hãy dưng ảnh A'B' của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho
+ Dựa vào hình vẽ, hãy lập luận để chứng tỏ rằng ảnh này luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
Lời giải:
+ Ảnh A'B' của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho:
+ Ta dựa vào tia đi song song trục chính và tia đi qua quang tâm để dựng ảnh A'B' của AB. Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI luôn không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B' nằm trong đoạn FI. Chính vì vậy, ảnh A'B' luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
Bài C5 [trang 123 SGK Vật Lý 9]: Đặt vật AB trước một thấu kính có tiêu cự f = 12cm. Vật AB cách thấu kính 1 khoảng d = 8cm, A nằm trên trục chính. Hãy dựng ảnh A'B' của AB. Dựa vào hình vẽ để nêu nhận xét về độ lớn của ảnh so với vật trong 2 trường hợp:
- Thấu kính là hội tụ.
- Thấu kính là phân kì.
Lời giải:
Đặt vật AB trong khoảng tiêu cự.
+ Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính hội tụ lớn hơn vật [H.45.2].
+ Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật [H.45.3].
Bài tập Sách bài tập
Bài 1 trang 91 sách bài tập Vật Lí 9: Đặt một điểm sáng S nằm trước thấu kính phân kì như hình 44 – 45.1
a] Dựng ảnh S' của S tạo bởi thấu kính đã cho
b] S' là ảnh thật hay ảnh ảo? Vì sao?
Lời giải:
a] Hình 45.4
b] S' là ảnh ảo vì nó là giao điểm của các tia ló kéo dài và ảnh không hứng được trên màn chắn.
Bài 2 trang 91 sách bài tập Vật Lí 9: Hình 44 -45.2 vẽ trục chính Δ của một thấu kính, S là một điểm sáng, S' là ảnh của S
a] Hãy cho biết S' là ảnh thật hay ảnh ảo? Vì sao?
b] Thấu kính đã cho hội tụ hay phân kì?
c] Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O, tiêu điểm F, F' của thấu kính đã cho
Lời giải:
a] S' là ảnh ảo vì S' và S cùng nằm một phía đối với trục chính của thấu kính.
b] Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì.
c] Cách xác định tâm O, F, F' của thấu kính:
- Nối S và S' cắt trục chính của thấu kính tại O.
- Dựng đường thẳng vuông góc với trục chính của thấu kính tại O.
- Từ S dựng tia tới SI song song với trục chính của thấu kính. Nối I với S' cắt trục chính tại tiêu điểm F, lấy OF = OF'.
Bài 3 trang 91 sách bài tập Vật Lí 9: Hình 44 -45.3 vẽ trục chính Δ, quang tâm O, hai điểm F, F' của một thấu kính, hai tia ló 1, 2 của hai tia tới xuất phát từ một điểm sáng S
a] Thấu kính đã cho hội tụ hay phân kì?
b] Bằng cách vẽ, hãy xác định ảnh S' và điểm sáng S.
Lời giải:
a] Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì.
b] Phương pháp xác định S và S':
- Xác định ảnh S': Kéo dài tia ló số 2, cắt đường kéo dài của tia ló 1 tại đâu thì đó là S'.
- Xác định điểm S: Vì tia ló số 1 kéo dài đi qua tiêu điểm F nên tia tới của nó phải đi song song với trục chính của thấu kính. Tia này cắt tia kia qua quang tâm ở đâu thì đó là điểm sáng S.
Bài 4 trang 92 sách bài tập Vật Lí 9: Vật sáng AB có độ cao h được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì tiêu cự f. Điểm A nằm trên trục chính và có vị trí tại tiêu điểm F [hình 44 – 45.4]
a] Dựng ảnh A'B' của AB qua thấu kính đã cho
b] Vận dụng kiến thức hình học hãy tính độ cao h' của ảnh theo h và khoảng cách d' từ ảnh đến thấu kính theo f
Lời giải:
a] Dựng ảnh A'B' của AB qua thấu kính phân kì.
Mà OC = AB và FA' = OF – OA'
Từ [1] và [2], ta có:
Bài 5 trang 92 sách bài tập Vật Lí 9: Hãy ghép mỗi phần a], b], c], d] với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng
a] Thấu kính phân kì là thấu kính có
b] Chùm sáng tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho
c] Một vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho
d] Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn
1. ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật
2. Phần giữa mỏng hơn phần rìa
3. Nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính
4. Chùm tia ló phân kì, nếu kéo dài các tia thì chúng đều đi qua tiêu điểm của thấu kính
Lời giải:
Bài 6 trang 92 sách bài tập Vật Lí 9: Thấu kính phân kì có đặc điểm và tác dụng nào dưới đây
A. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của mặt trời
B. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh mặt trời
C. Có phần giữa dày hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của mặt trời
D. Có phần giữa dày hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh của mặt trời
Lời giải:
Chọn B. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh mặt trời vì thấu kính hội tụ có phần rìa dày hơn phần giữa và cho ảnh ảo nên không hứng được ảnh ở trên màn.
Bài 7 trang 92 sách bài tập Vật Lí 9: Chiếu một chùm tia sáng song song vào một thấu kính phân kì, theo phương vuông góc với mặt của thấu kính.
A. Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính sẽ loe rộng dần ra
B. Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính sẽ thu nhỏ dần lại
C. Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có chỗ bị thắt lại
D. Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có chỗ trở thành chùm tia song song
Lời giải:
Chọn A. Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính sẽ loe rộng dần ra.
Bài 8 trang 93 sách bài tập Vật Lí 9: Chiếu một tia sáng qua quang tâm của một thấu kính phân kì, theo phương không song song với trục chính. Tia sáng ló ra khỏi thấu kính sẽ đi theo phương nào?
A. Phương bất kì
B. Phương lệch ra xa trục chính so với tia tới
C. Phương lệch ra gần trục chính so với tia tới
D. Phương cũ
Lời giải:
Chọn D. Phương cũ. Vì trục chính của một thấu kính phân kỳ đi qua một điểm O trong thấu kính mà mọi tia sáng qua điểm này đều truyền thẳng, không đổi hướng. Điểm O gọi là quang tâm của thấu kính.