Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính cực hay

Bài viết Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến thấu kính.

Cách giải bài tập xác định vị trí của vật đến 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

- Ảnh ảo

2. Thấu kính phân kì

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.Người ta đặt 1 điểm sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm thì thấy chùm tia ló là chùm song song, cùng phương với trục chính. Khoảng cách từ S đến thấu kính là:

A. 10cm

B. 20cm

C. 30cm

D. 40cm

Lời giải:

Đáp án: B

Vì tia tới đi qua tiêu điểm của thấu kính hội tụ thì tia ló song song với trục chính. Do chùm sáng là chùm song song nên S phải đặt ở tiêu điểm của thấu kính.

Ví dụ 2.Một thấu kính hội tụ có tiêu cự là 15cm, quang tâm O. Người ta đặt 1 điểm sáng S trên trục chính của thấu kính thì thấy trên màn chắn cách thấu kính 30cm có 1 điểm sáng S’. Kết luận nào sau đây là đúng

A. SO = 60cm

B. SO = 15cm

C. SO = 30cm

D. SO = 10cm

Lời giải:

Đáp án: C

S’ hứng được trên màn nên đây là ảnh thật

Áp dụng công thức:

=> d = 30 cm

=> SO = 30 cm

Ví dụ 3.Một điểm sáng S đặt trước thấu kính phân kì L cho ảnh ảo S’. Biết khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 15cm và tiêu cự của thấu kính là 24cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là bao nhiêu?

Lời giải:

Áp dụng công thức thấu kính phân kì

=>d = 40 cm

Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 40cm

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ L, điểm A nằm trên trục chính. Người ta thấy ảnh qua thấu kính cùng chiều với vật sáng. Biết thấu kính L có tiêu cự là 20cm và quang tâm O. Kết luận nào dưới đây là chính xác?

A. OA = 20cm

B. OA < 20cm

C. 20cm < OA < 40cm

D. OA > 40cm

Lời giải:

Đáp án: B

Ảnh cùng chiều với vật nên ảnh này là ảnh ảo. Vật đặt trong tiêu cự của thấu kính hội tụ thì cho ảnh ảo. Do đó OA < 20cm

Câu 2. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự là 20cm, quang tâm O. Người ta đặt 1 điểm sáng S trên trục chính của thấu kính. Để thu được ảnh S’ là ảnh thật và cách thấu kính 36cm thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là:

A. 45cm

B. 36cm

C. 20cm

D. 16cm

Lời giải:

Đáp án: A

ảnh S’ là ảnh thật

Áp dụng công thức:

=> d = 45 cm

Vậy để thu được ảnh S’ là ảnh thật và cách thấu kính 36cm thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là 45cm

Câu 3. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính phân kì L cho ảnh S’. Biết thấu kính có tiêu cự là 25cm và khoảng cách từ ảnh đến tiêu điểm là 9cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là:

A. 9cm

B. 16cm

C. 25cm

D. 48cm

Lời giải:

Đáp án: D

Vì ảnh của vật qua thấu kính phân kì luôn nằm giữa quang tâm và tiêu điểm nên suy ra khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 16cm

Áp dụng công thức thấu kính phân kì

=> d = 48 cm

Câu 4. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L có tiêu cự 16cm. Phía sau thấu kính có một màn chắn, màn chắn cách thấu kính 32cm. Để thu được ảnh trên màn chắn thì khoảng cách từ vật đến thấu kính là:

A. 16cm

B. 48cm

C. 32cm

D. 24cm

Lời giải:

Đáp án: C

ảnh S’ là ảnh thật

Áp dụng công thức:

=> d = 32 cm

Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 32cm

Câu 5. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L, quang tâm O và có tiêu cự 15cm. Ảnh của S qua thấu kính L là S’ và cách thấu kính 30cm. Ảnh S’ không hứng được trên màn chắn. Kết luận nào sau đây là chính xác?

A. 10cm

B. 15cm

C. 30cm

D. 45cm

Lời giải:

Đáp án: A

ảnh S’ không hứng được trên màn nên ảnh này là ảnh ảo

áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo

=> d = 10 cm

Câu 6. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính. Ảnh A’B’ của vật qua thấu kính cao hơn vật và cùng chiều với vật. Thấu kính này là thấu kính gì? Vị trí đặt vật phải thỏa mãn điều kiện gì?

Lời giải:

Ảnh A’B’ của vật qua thấu kính cao hơn vật nên khẳng định đây là thấu kính hội tụ vì thấu kính phân kì luôn cho ảnh nhỏ hơn vật.

Ảnh cùng chiều với vật nên ảnh này là ảnh ảo. Như vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính phải nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính

Câu 7. Thấu kính hội tụ L có tiêu cự là 20cm. Phải đặt vật cách thấu kính bao nhiêu để ảnh của vật qua thấu kính là ảnh thật và cao gấp 2 lần vật?

Lời giải:

Gọi d, d’ là khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính. Ảnh cao gấp 2 lần vật nên khoảng cách từ ảnh đến thấu kính gấp 2 lần khoảng cách từ vật đến thấu kính

=> d' = 2d

Áp dụng công thức:

=> d = 45 cm

Phải đặt vật cách thấu kính 45cm

Câu 8. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng cao 4cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L. Ảnh của vật qua thấu kính được hứng trên và có chiều cao là 20cm. Biết thấu kính L có tiêu cự 10cm. Không sử dụng công thức thấu kính, em hãy vẽ hình và xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính.

Lời giải:

ảnh A’B’ hứng được trên màn chắn nên đây là ảnh thật

- ΔOF’I ~ ΔA’F’B’ =>

=> OA' = 4 . OF' = 40 cm

ΔA’OB’ ~ ΔAOB

OA' = 5 . OA

Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính 8cm.

Câu 9. Vật sáng AB dạng đoạn thẳng cao 12cm được đặt trước thấu kính phân kì L có tiêu cự 18cm. Ảnh của AB qua thấu kính có chiều cao là 4cm. Không sử dụng công thức thấu kính hãy xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính và vẽ hình.

Lời giải:

Xét hai tam giác: ΔA’OB’~ ΔAOB

=> OA = 3 . OA' (1)

Xét hai tam giác: ΔOFI ~ ΔA’FB’

=> 3.FA’ = 3.OF

=> FA’ = 6cm => OA’ =12cm

Thay vào (1) suy ra OA = 36cm

Vậy khoảng cách từ vật đến thấu kính là 36cm.

Câu 10. AB là một vật sáng đặt trước thấu kính. A’B’ là ảnh của AB qua thấu kính (hình vẽ).

Cho AB cao 32cm, A’B’ cao 8cm. Khoảng cách giữa ảnh A’B’ và vật AB là AA’ = 200cm. Thấu kính này là thấu kính gì? Không dùng công thức thấu kính em hãy tìm vị trí của vật đối với thấu kính.

Lời giải:

A’B’ ngược chiều với vật nên ảnh này là ảnh thật và thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ

Ta có: ΔOAB ∽ ΔOA’B’:

Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau ta có:

Do đó:

=> OA = 40 .4 = 160 (cm)

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

• Dạng 8: Cách vẽ ảnh của vật qua thấu kính phân kì cực hay
• Dạng 9: Phương pháp giải bài tập xác định tiêu cự của thấu kính cực hay
• Dạng 11: Cách giải bài tập xác định vị trí của ảnh qua thấu kính cực hay
• Dạng 12: Cách xác định hệ số phóng đại của ảnh qua thấu kính cực hay
• Dạng 13: Phương pháp giải bài tập về kính lúp cực hay
• Dạng 14: Cách xác định hệ số phóng đại của ảnh qua kính lúp cực hay
• Dạng 15: Phương pháp giải bài tập về máy ảnh cực hay
• Dạng 16: Cách giải bài tập về máy ảnh nâng cao cực hay

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

• Giải bài tập Vật lý 9
• Giải sách bài tập Vật Lí 9
• Giải VBT Vật Lí 9
• Đề thi Vật Lí 9

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---