Lý thuyết, Bài tập Vật Lí 9 Bài 51 (có đáp án): Bài tập quang hình học



A. Lý thuyết

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

    Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

    Ghi chú:

    f là tiêu cự của thấu kính

    d là khoảng cách từ vị trí của vật đến thấu kính.

    d’ là khoảng cách từ vị trí của ảnh đến thấu kính

1. Cách dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

    a) Cách dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ

- Từ S ta dựng hai tia (trong ba tia đặc biệt) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính.

- Nếu hai tia ló cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh thật S’ của S, nếu hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S’ của S qua thấu kính.

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

    b) Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ

    Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A.

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

    Chú ý: Khi dựng ảnh, ảnh ảo và đường kéo dài của tia sáng được vẽ bằng nét đứt

2. Cách dựng ảnh của vật qua thấu kính phân kì

    a) Cách dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính phân kì

    Từ S ta dựng hai tia (trong ba tia đặc biệt) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính. Hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau, giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S’ của S.

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

    b) Cách dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính phân kì

    Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính.

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

B. Trắc nghiệm & Tự luận

Câu 1: S' là ảnh của S qua thấu kính phân kì. Khi cho S tiến lại gần thấu kính theo đường song song với trục chính thì ảnh S' di chuyển theo những đường nào dưới đây?

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

A. Đường SI.

B. Đường OS.

C. Đường kẻ từ S' song song với trục chính.

D. Đường FI.

Khi cho S tiến lại gần thấu kính theo đường song song với trục chính thì ảnh S' di chuyển theo đường FI

→ Đáp án D

Câu 2: Thể thủy tinh khác với vật kính máy ảnh vì thể thủy tinh là:

A. Thấu kính phân kì.

B. Thấu kính hội tụ.

C. Thấu kính hội tụ có tiêu cự thay đổi.

D. Cả 3 phương án đều sai.

Thể thủy tinh khác với vật kính máy ảnh vì thể thủy tinh là thấu kính hội tụ có tiêu cự thay đổi

→ Đáp án C

Câu 3: Khi sử dụng kính lúp để quan sát, người ta cần điều chỉnh cái gì để việc quan sát được thuận lợi? Chọn phương án trả lời đúng nhất trong các phương án sau:

A. Điều chỉnh cả vị trí của vật, của kính và của mắt.

B. Điều chỉnh vị trí của kính.

C. Điều chỉnh vị trí của vật.

D. Điều chỉnh vị trí của mắt.

Khi sử dụng kính lúp để quan sát, người ta cần điều chỉnh cả vị trí của vật, của kính và của mắt để việc quan sát được thuận lợi

→ Đáp án A

Câu 4: Khi quan sát một đồng xu trong chậu đựng nước thì ta nhận thấy đồng xu:

A. Cả 3 phương án đều sai.

B. Xa mặt thoáng hơn.

C. Gần mặt thoáng hơn.

D. Vẫn bình thường.

Khi quan sát một đồng xu trong chậu đựng nước thì ta nhận thấy đồng xu gần mặt thoáng hơn

→ Đáp án C

Câu 5: Muốn ảnh A'B' của AB cho bởi kính lúp là ảnh ảo thì phải đặt vật AB ở vị trí nào trước thấu kính? (d là khoảng cách từ vật đến thấu kính)

A. f > d > 0

B. d > 2f

C. 2f > d > f

D. d > f

Muốn ảnh A'B' của AB cho bởi kính lúp là ảnh ảo thì phải đặt vật AB trong khoảng từ tiêu điểm đến thấu kính f > d > 0

→ Đáp án A

Câu 6: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, cho ảnh thật A’B’. Biết A’B’ = 3AB.

a) Xác định quang tâm O, các tiêu điểm chính của thấu kính.

b) Biết khoảng cách AA’ = 80 cm. Xác định vị trí của vật, của ảnh.

c) Biết khoảng cách từ vật đến ảnh không đổi. Tìm vị trí của thấu kính để ảnh của vật vẫn là ảnh thật và cao bằng vật.

a) Hình vẽ

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Mà OA + OA’ = 80 (2)

Từ (1) (2) ⇒ OA + 3OA = 80 ⇒ OA = 20 cm ⇒ OA’ = 60 cm

c) AB = A’B’ ⇒ Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vậy phải đặt thấu kính cách vật một đoạn bằng 40 cm thì AB = A’B’

Câu 7: Vật AB cách thấu kính hội tụ 55 cm thì ảnh A’B’ cách thấu kính 20 cm.

a) Hỏi ảnh A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Tính tiêu cự của thấu kính.

b) Dịch vật lại gần thấu kính thêm 15 cm. Tìm độ dịch chuyển của ảnh.

a) Vì A’B’ < AB => ảnh A’B’ là ảnh thật

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vì OI = AB ⇒ Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

b) Khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính thì khoảng cách giữa vật và thấu kính lúc này là: OA1 = 55 – 15 = 40 cm

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

OA1 > 2OF’ ⇒ ảnh nhỏ hơn vật

Ta có:

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vậy ảnh dịch chuyển khoảng 23,17 – 20 = 3,17 cm

Câu 8: Một vật AB cao 4cm đặt trước một thấu kính phân kì cách thấu kính 30 cm. Ta thu được một ảnh cách thấu kính 15 cm như hình vẽ. Ảnh đó là ảnh ảo hay ảnh thật? Ảnh đó cao bao nhiêu?

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Ảnh A’B’ là ảnh ảo

Xét Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án có:

AB //A’B’

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

⇒ A’B’ là đường trung bình trong Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Câu 9: Biết rằng khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới của mắt một người là không đổi và bằng 2 cm. Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy tinh nằm đúng trên màng lưới. Hãy tính độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh khi chuyển từ trạng thái nhìn một vật ở rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 100 cm.

- Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy tinh nằm đúng trên màng lưới, lúc đó tiêu cự của thể thủy tinh là f1 = 2cm.

- Khi nhìn một vật ở cách mắt 100cm, ảnh của vật hiện rõ trên võng mạc.

Áp dụng công thức: Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

⇒ Tiêu cự của thể thủy tinh lúc đó: Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Độ giảm tiêu cự: Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Câu 10: Một vật sáng AB cách màn một khoảng L, khoảng giữa vật và màn đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f, quang tâm O. Biết AB và màn vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính của thấu kính với OA > f, ảnh A’B’ hiện rõ trên màn.

a) Tìm điều kiện để có được ảnh rõ nét trên màn.

b) Đặt Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hãy chứng minh công thức Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

a) Áp dụng công thức: Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Ta lại có: L = d’ + d ⇒ d’ = L – d (2)

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Để thu được ảnh rõ nét trên màn thì Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án phải có nghiệm ⇒

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

b) Vì bài toán có hai vị trí nhìn thấy ảnh thật nên Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vậy hai vị trí của thấu kính cho ảnh thật rõ nét đối xứng với nhau qua mặt trung trực giữa vật và màn

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Vị trí 1:

Vật Lí lớp 9 | Tổng hợp Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án

Lý thuyết và Bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

300 BÀI GIẢNG GIÚP CON LUYỆN THI LỚP 10 CHỈ 399K

Phụ huynh đăng ký mua khóa học lớp 10 cho con, được tặng miễn phí khóa lớp 9 ôn hè. Đăng ký ngay!

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.