Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay

Phương pháp giải:

Học sinh cần nắm được kiến thức về định lí Ta – lét và công thức thấu kính.

Công thức thấu kính

1. Thấu kính hội tụ

- Ảnh thật

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

- Ảnh ảo

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

2. Thấu kính phân kì

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Trong đó: d là khoảng cách từ vật đến thấu kính

d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính

f là tiêu cự của thấu kính

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1.Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì L, điểm A nằm trên trục chính. Ảnh của vật qua thấu kính là A’B’. Kết luận nào dưới đây là chính xác?

A. Ảnh A’B’ và vật nằm về hai phía khác nhau so với thấu kính

B. ảnh nằm trong khoảng giữa tiêu điểm và thấu kính

C. ảnh nằm trong khoảng giữa vật và tiêu điểm thấu kính

D. ảnh ở xa thấu kính hơn vật

Hướng dẫn giải:

Đáp án: B

ảnh của vật qua thấu kính phân kì luôn nằm trong khoảng từ tiêu điểm đến thấu kính. Và ở gần thấu kính hơn vật.

Ví dụ 2.Một vật sáng dạng mũi tên được đặt đúng tiêu điểm của thấu kính phân kì như trên hình vẽ. Ảnh của vật qua thấu kính ở vị trí nào?

A. vị trí F’

B. trung điểm của OF

C. vị trí O

D. Không có ảnh

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Hướng dẫn giải:

Đáp án: B

Áp dụng công thức thấu kính phân kì với d = f

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> ảnh ở trung điểm của OF

Ví dụ 3.Thấu kính hội tụ L có tiêu cự là 15cm, quang tâm O. Điểm sáng S được đặt trên trục chính của thấu kính và SO = 30cm. Phía sau thấu kính người ta đặt một màn chắn. Hỏi khoảng cách từ thấu kính đến màn chắn là bao nhiêu để có thể thu được rõ nét ảnh của S trên màn?

Hướng dẫn giải:

Đáp án: B

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với trường hợp ảnh thật

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> d’ = 30cm

ảnh cách thấu kính 30cm nên để thu được ảnh trên màn thì màn chắn phải được đặt cách thấu kính 30cm

Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Câu 1. Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì tiêu cự f = 16,5cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 33cm. Khoảng cách d' từ ảnh đến thấu kính là:

A. 16,5cm

B. 14,2cm

C. 11cm

D. 10cm

Đáp án: C

Áp dụng công thức thấu kính phân kì

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> d' = 11 cm

Câu 2. Một vật sáng nhỏ được đặt trước thấu kính phân kì L và cách thấu kính 20cm. Biết tiêu cự của thấu kính là 24cm. Khoảng cách từ vật đến ảnh của nó là:

A. 9,1cm

B. 4,5cm

C. 7,8cm

D. 10,2cm

Đáp án: A

Áp dụng công thức thấu kính phân kì

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

khoảng cách từ vật đến ảnh là: 20 – 10,9 = 9,1 (cm)

Câu 3. Vật một chiếc bút có chiều dài 12cm được đặt vuông góc trước một thấu kính hội tụ tiêu cự 10cm. Một đầu của bút nằm trên trục chính cách thấu kính một khoảng 20cm. Ảnh của chiếc bút cách thấu kính bao nhiêu xen ti mét?

A. 12cm

B. 20cm

C. 30cm

D. 32cm

Đáp án: C

Vì d > f nên ảnh qua thấu kính hội tụ là ảnh thật

Áp dụng công thức:

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> d = 30cm

Câu 4. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính và cách thấu kính 15cm. Vị trí của ảnh A’B’ là:

A. Cách thấu kính 40cm, cùng một phía với vật so với thấu kính

B. Cách thấu kính 60cm, cùng một phía với vật so với thấu kính

C. Cách thấu kính 40cm, khác phía với vật so với thấu kính

D. Cách thấu kính 60cm, khác phía với vật so với thấu kính

Đáp án: B

Vì d < f nên ảnh này là ảnh ảo, nằm cùng phía với vật so với thấu kính

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> d = 60 cm

Câu 5. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự là 25cm. Ảnh ảo A’B’ của vật qua thấu kính có kích thước bằng Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 lần vật. Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là:

A. 23,64cm

B. 21,72cm

C. 19,5cm

D. 18,75cm

Đáp án: D

ảnh cao có kích thước bằng Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 lần vật nên khoảng cách từ ảnh đến thấu kính bằng Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 lần khoảng cách từ vật đến thấu kính.

=> d = 4 . d'

Áp dụng công thức thấu kính phân kì ta có

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Câu 6. Một chiếc thước (AB) đặt vuông góc trục chính của thấu kính phân kỳ và cách thấu kính 80cm (như hình vẽ). Thấu kính có tiêu cự 30 cm. Dựng ảnh của vật qua thấu kính và sử dụng các phép biến đổi hình học để tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: D

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

mà OI = AB

Từ (1) và (2)

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> 3. OA' = 8 . (30 - OA')

=> 11. OA' = 240

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Câu 7. Một vật sáng dạng đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. Vật sáng được đặt cách thấu kính 10cm. Vẽ ảnh của vật qua thấu kính và tính khoảng cách từ ảnh đến vật.

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: D

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Vật sáng được đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính nên ảnh qua thấu kính là ảnh ảo

Áp dụng công thức thấu kính ta có

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> d' = 30cm

Khoảng cách từ vật đến ảnh là: AA’ = 30 − 10 = 20cm

Đáp số: 20cm.

Câu 8. Một cây nến cao 8cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 20cm. Thấu kính có tiêu cự 30 cm. Xác định vị trí và kích thước của ảnh

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: D

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Mà OI = AB

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Thế vào (2)

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Vậy ảnh cao 24cm và cách thấu kính 60cm

Câu 9. Điểm sáng S nằm phía bên trên trục chính của thấu kính hội tụ. S cách thấu kính 20cm, cách trục chính 15cm. Thấu kính có tiêu cự 10cm. Tính khoảng cách từ S đến ảnh S’, khoảng cách từ S’ đến thấu kính.

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: D

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Lấy các điểm A, B, C như hình vẽ

=> OA = SB= 15cm; SA = OB = 20cm

=> SO = √(SB2 + OB2) = √(225 + 400) = √625 = 25 (cm)

OF’ // SA

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

=> 2.S’O = SS’

=> O là trung điểm SS’ => SS’ = 2.SO = 50 (cm)

ΔOCS’ = ΔOBS (cạnh huyền – góc nhọn)

=> OC = OB = 20 (cm)

S’ cách thấu kính 20cm, và cách điểm sáng S 50cm

Câu 10. Một thấu kính hội tụ L đặt trong không khí. Một vật sáng AB đặt vuông góc trục chính trước thấu kính, A trên trục chính, ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là ảnh thật. Thấu kính có tiêu cự là 20cm, khoảng cách AA’ = 90cm. Dựa vào hình vẽ và các phép tính hình học, em hãy tính khoảng cách OA’.

Đáp án: D

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

AB//A’B’. Áp dụng định lí Ta-lét ta có:

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

OI//A’B’. Áp dụng định lí Ta-lét ta có:

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

Từ (1) và (2) suy ra

Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9 Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay | Vật Lí lớp 9

OA2 − 90. OA + 1800 = 0

=> OA = 60 cm hoặc OA = 30 cm

Suy ra OA’ = 30cm hoặc OA’ = 60cm

Xem thêm các dạng 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.