Bài tập về kính lúp và cách giải

Với Bài tập về kính lúp và cách giải môn Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách và phương pháp giải các dạng bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 9.

Bài tập về kính lúp và cách giải

1. Lý thuyết

- Kính lúp là một thấu kinh hội tu có tiêu cự ngắn, dùng để quan sát các vật nhỏ.

- Mỗi kính lúp có một số bội giác, kí hiệu là G, được ghi bằng các số (như 2x, 3x, 5x,…) trên vành kính. Số bội giác càng lớn thì khi quan sát vật sẽ thấy ảnh càng lớn.

- Giữa số bội giác và tiêu cự f (cm) của một kính lúp có công thức:

- Độ bội giác của kính lúp từ 1,5x đến 40x.

-  Cách quan sát vật bằng kính lúp

- Đặt vật nằm trong khoảng tiêu cự của kính, sao cho thu được ảnh ảo lớn hơn vật.

- Ảnh ảo tạo bởi kính lúp phải nằm trong khoảng nhìn thấy của mắt.

2. Phương pháp giải

- Vẽ hình minh họa sự tạo ảnh và xác định các đại lượng đề bài đã cho và cần tính.

- Sử dụng các kiến thức hình học để tính các đại lượng đề bài yêu cầu.

+ áp dụng công thức thấu kính hội tụ tạo ảnh ảo

+ công thức tính bội giác

Chú ý:

- Đối với những bài tập chỉ đề cập đến các dữ kiện liên quan đến kính lúp thì ta giải bài tập đó giống với những bài tập về thấu kính hội tụ tạo ảnh ảo.

- Đối với những bài tập có thêm các dữ kiện liên quan đến mắt, như khoảng cách từ mắt đến kính thì ta có thể chia bài toán thành hai giai đoạn:

+ Giai đoạn tạo ảnh ảo của vật bằng kính lúp (TKHT)

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo:

+ Giai đoạn mắt “nhìn” ảnh ảo tạo bởi kính lúp. Ở giai đoạn này, các câu hỏi thường chỉ xoay quanh về khoảng cách giữa mắt với vật, với ảnh và áp dụng thêm một số lý thuyết của mắt. Vì vậy ta cần ghi nhớ và vận dụng các lý thuyết đã học để giải quyết được yêu cầu mà đề bài cho.

                              

3. Ví dụ

Ví dụ 1: Thấu kính hội tụ có tiêu cự nào sau đây có thể dùng làm kính lúp?

A. 10 cm

B. 20 cm

C. 30 cm

D. 40 cm

Lời giải: Độ bội giác của kính lúp nhỏ nhất là 1,5x => Tiêu cự tối đa của kính lúp là  => chọn A

Ví dụ 2: Một người dùng kính lúp có tiêu cự 5 cm để quan sát vật nhỏ. Vật được đặt cách kính 3 cm. Dựng ảnh của vật qua kính và tính tỉ lệ giữa ảnh và vật.

Lời giải:

Ta có: ΔABO ∼ ΔA^'B^'O=>  (1)

Dễ thấy OI = AB

Ta có: ΔOIF^' ∼ ΔA^'B^'F^'=>  (2)

Từ (1) và (2) =>

=>

Vậy ảnh lớn gấp 2,5 lần vật.

4. Bài tập

Bài 1: Trên giá đỡ của một thấu kính có ghi 2,5x. Đó là:

A. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 2,5 cm.

B. Một thấu kính phân kì có tiêu cự 2,5 cm.

C. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm.

D. Một thấu kính phân kì có tiêu cự 10 cm.

Đáp án: Chọn C

Bài 2: Có thể dùng kính lúp để quan sát:

A. Một ngôi sao.

B. Quả bóng đá.

C. Một con kiến.

D. Các nguyên tử.

Đáp án: Chọn C

Bài 3: Thấu kính nào dưới đây có thể dùng làm kính lúp?

A. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm.

B. Thấu kính phân kì có tiêu cự 10 cm.

C. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm.

D. Thấu kính phân kì có tiêu cự 20 cm.

Đáp án: Chọn A

Bài 4: Khi quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta nhìn thấy ảnh của vật hay nhìn trực tiếp thấy vật? Có thể làm thí nghiệm đơn giản nào để để chứng minh câu trả lời đó không?

Đáp án: Khi quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta nhìn thấy ảnh của vật.

Để kiếm tra, có thể dùng kính để quan sát một phần chiếc bút chì, phần còn lại nằm ngoài kính. Khi đó phần nhìn qua kính lớn hơn, còn phần nằm ngoài kính thì nhỏ hơn. => đpcm.

Bài 5: Độ bội giác của kính lúp từ 1,5x đến 40x. Tìm khoảng tiêu cự của kính lúp.

Đáp án: 

Bài 6: Dùng kính lúp có số bội giác G = 2,5x để quan sát một vật nhỏ cao 1mm. Muốn có ảnh ảo cao 5 mm thì phải đặt vật cách kính bao nhiêu? Lúc đó ảnh cách kính bao nhiêu?

Đáp án: d = 8 mm; d^' = 40 mm.

Bài 7: Một người có điểm cực cận cách mắt 25cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ bội giác G = 5x. Mắt đặt cách kính 10cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính để người này có thể quan sát được vật đúng cách?

Hướng dẫn:

- C_c = 25 cm, mà mắt cách kính 10 cm => khoảng cách tối thiểu giữa ảnh với kính là 15 cm => tìm được vị trí đặt vật tối thiểu để mắt nhìn thấy.

- Mặt khác, để kính lúp tạo ảnh ảo thì vật phải nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.

Đáp án: Vật phải đặt cách kính lúp trong khoảng từ 3,75cm đến 5cm.

Bài 8: Trên vành của một chiếc kính lúp có ghi G = 5x. Vật nhỏ S có chiều cao 0,1cm được đặt trước kính lúp sao cho tạo được ảnh S^' cao gấp 5 lần vật. Để quan sát được vật nhỏ này bằng kính lúp thì cần đặt mắt ở vị trí nào? Biết điểm cực cận cách mắt 25 cm.

Hướng dẫn:

- Tìm khoảng cách giữa ảnh và thấu kính.

- Lấy cực cận của mắt trừ đi khoảng cách vừa tìm được là ra vị trí đặt mắt tối thiểu để có thể quan sát được vật.

Đáp án: d^' = 12 cm => Mắt đặt cách kính lúp ít nhất 13 cm để có thể quan sát được vật bằng kính lúp.

Bài 9: Dùng kính lúp có số bội giác 2x và kính lúp có số bội giác 3x để quan sát cùng một vật và với cùng điều kiện thì trong trường hợp nào ta sẽ thấy ảnh lớn hơn?

Đáp án: Kính lúp có G = 3x cho ảnh lớn hơn trong cùng điều kiện.

Bài 10: Cho một hệ gồm 2 kính lúp có độ bội giác lần lượt là G₁ = 2x, G₂ = 5x. Đặt 2 kính lúp trên sát nhau, với kính lúp G₂ sẽ tạo ảnh từ vật trước. Đặt một vật có kích thước 1 mm trước hệ thấu kính rồi quan sát thì ta thấy ảnh thu được qua hệ thấu kính có kích thước 1,5 cm. Tìm khoảng cách ban đầu giữa vật và hệ thấu kính.

Hướng dẫn:

- Đặt ẩn là hệ số phóng đại k của kính lúp G₂ và khoảng cách d từ vật đến hệ thấu kính.

- Áp dụng công thức thấu kính cho G₂, tìm mối liên hệ giữa d và k.

- Áp dụng công thức thấu kinh cho G₁ để tìm được d và k => đáp án cần tìm.

Đáp án: d =  cm.

5. Bài tập tự luyện

Bài 1: Khi quan sát vặt bằng kính lúp thì vật phải ở vị trí nào so với kính? Ảnh của vật qua kinh lúp có đặc điểm gì?

Bài 2: Trên vành của một chiếc kính lúp có ghi G = 5x. Vật nhỏ S có chiều cao là 0,4cm được đặt trước kính lúp và cách kính lúp 3 cm. Ảnh của S qua kính lúp cách S bao nhiêu xen ti mét?

Bài 3: Một người có điểm cực cận cách mắt 25 cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ bội giác G = 5x. Mắt đặt cách kính 10 cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính để người này có thể quan sát được vật đúng cách?

Bài 4: Một người mắt thường có khoảng cực cận OC_c = 25 cm đeo sát mắt một kính lúp để có thể nhìn rõ được vật gần nhất đặt cách mắt 15 cm. Kích thước ảnh A'B' qua kính lúp là 4 mm. Tính:

a, Kích thước của vật AB.

b, Số bội giác và số phóng đại ảnh trong trường hợp này.

Bài 5: Hai kính lúp có độ bội giác lần lượt là 2,5x và 4x. Hỏi trong cùng một điều kiện nên dùng kính lúp nào hơn để ta quan sát một vật nhỏ được rõ hơn?

Bài 6: Một người dùng kính lúp có tiêu cự 10 cm quan sát vật nhỏ đặt cách kính 8 cm.

a. Dựng ảnh? Nêu tính chất của ánh? Tính số bội giác?

b. Tính Khoảng cách từ ảnh đến kính lúp? Ảnh của kính lúp lớn hơn hay nhỏ hơn vật và bằng bao nhiêu lần vật?

Bài 7: Dùng kính lúp có tiêu cự 12,5 cm để quan sát một vật nhỏ.

a. Tính số bội giác của kính lúp?

b. Muốn có ảnh áo gấp 5 lần thì người ta phải đặt vật cách kính bao nhiêu?

c. Tính khoảng cách từ ảnh đến vật?

Bài 8: Một kính lúp có ghi 5x trên vành của kính. Người ta dùng kính này để quan sát một vật nhỏ. Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20 cm. Khi dùng kính lúp người ấy đặt kính sát mắt và ảnh của vật hiện ra ở đúng điểm cực cận của mắt. Số phóng đại của ảnh là bao nhiêu?

Bài 9: Dùng kính lúp có tiêu cự 5 cm, Đặt vật cách kính 4,5 cm.

a. Tính số bội giác của kính.

b. Vẽ ảnh và xách định xem ảnh cao gấp mấy lần vật.

Bài 10: Số ghi trên vành của một kính lúp là 5x. Tiêu cự kính lúp có giá trị là?

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

• Bài tập khúc xạ ánh sáng
• Bài tập ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ (TKHT)
• Bài tập ảnh của một vật qua thấu kính phân kì (TKPK)
• Bài tập về mắt cận
• Bài tập về mắt lão
• Bài tập về sự tạo ảnh trong máy ảnh
• Bài tập ánh sáng trắng và ánh sáng màu

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

---