Sự tạo ảnh qua các loại thấu kính lớp 9 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Sự tạo ảnh qua các loại thấu kính lớp 9 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Sự tạo ảnh qua các loại thấu kính.

Sự tạo ảnh qua các loại thấu kính lớp 9 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Cách dựng ảnh qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

Để dựng ảnh của một vật nhỏ, phẳng AB đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính của thấu kính, ta làm như sau:

- Sử dụng tia sáng đi qua quang tâm và tia sáng song song tới trục chính xuất phát từ B. Điểm B là điểm sáng trên vật nằm ngoài trục chính. Giao điểm của hai tia ló là ảnh B' của điểm B.

- Từ B' hạ vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại A', ta thu được ảnh A'B' của vật.

Quy ước: Ảnh được biểu diễn bằng mũi tên nét liền nếu là ảnh thật, mũi tên nét đứt nếu là ảnh ảo.

Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ cho ảnh thật, ngược chiều với vật.

Vật đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ cho ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật.

Vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật.

Ảnh thật là ảnh hứng được trên màn chắn, ảnh ảo là ảnh không hứng được trên màn chắn.

2. Ví dụ minh hoạ

Câu 1: Khi nói về đường đi của một tia sáng qua thấu kính hội tụ, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Một chùm tia sáng song song với trục chính thì chùm tia ló hội tụ ở tiêu điểm ảnh sau thấu kính

B. Tia sáng đi qua quang tâm của thấu kính thì truyền thẳng qua thấu kính

C. Một chùm tia sáng hội tụ tại tiêu điểm vật tới thấu kính thì chùm tia ló đi qua song song với trục hoành

D. Tia sáng đi song song với trục chính thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm chính của thấu kính

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là D

A, B, C - đúng

D - sai vì: Tia sáng song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh chính.

Câu 2: Khi nói về đường đi của tia sáng qua thấu kính phân kì, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Một chùm tia sáng song song với trục chính qua thấu kính thì chùm tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh trước thấu kính

B. Tia sáng đi qua quang tâm của thấu kính thì truyền thẳng qua thấu kính

C. Tia sáng (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính cho tia ló song song trục chính

D. Tia sáng đi song song với trục chính thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật chính của thấu kính

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là D

A, B, C - đúng

D - sai vì: Tia sáng đi song song với trục chính thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh chính của thấu kính

Câu 3: Để dựng ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính của thấu kính khi các tia sáng đi qua thấu kính đó thì có thể sử dụng hai tia sáng tới nào sau đây?

A. Tia đi song với trục chính và tia tới quang tâm của thấu kính

B. Tia tới quang tâm và tia đi song song với trục phụ

C. Tia tới quang tâm và tia đi qua tiêu điểm chính của thấu kính

D. Tia đi song với trục chính và tia đi qua tiêu điểm chính của thấu kính

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

Ta có, các tia sáng qua thấu kính

- Tia sáng qua quang tâm O thì truyền thẳng

- Tia sáng song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh chính.

- Tia sáng (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính cho tia ló song song trục chính.

Đề xác định ảnh của điểm sáng nằm trên trục chính ta dùng 2 tia là tia tới quang tâm và tia đi song song với trục phụ

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: Dùng thấu kính A hứng ánh sáng Mặt Trời, thấy ánh sáng tập trung vào một điểm. Dùng thấu kính B hứng ánh sáng Mặt Trời, thấy ánh sáng không thể tập trung vào một điểm.

A. Thấu kính A là thấu kính hội tụ; B là thấu kính hội tụ.

B. Thấu kính A là thấu kính hội tụ; B là thấu kính phân kỳ.

C. Thấu kính A là thấu kính phân kỳ; B là thấu kính hội tụ.

D. Thấu kính A là thấu kính phân kỳ; B là thấu kính phân kỳ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

Ta có: Thấu kính hội tụ làm hội tụ chùm tia sáng tới, thấu kính phân kì làm phân kì chùm tia sáng tới

Þ Thấu kính A là thấu kính hội tụ, B là thấu kính phân kì.

Câu 2: Ý kiến nào sau đây không đúng về quang tâm O của thấu kính?

A. Các tia sáng qua O đều truyền thẳng.

B. Đường thẳng vuông góc với thấu kính tại O gọi là trục chính.

C. Đường thẳng bất kỳ đi qua O không vuông góc với thấu kính gọi là trục phụ.

D. Đường thẳng vuông góc với thấu kính tại điểm bất kỳ điểm nào trên thấu kính gọi là trục phụ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là D

A, B, C - đúng

D - sai vì: Đường thẳng bất kỳ đi qua O không vuông góc với thấu kính gọi là trục phụ.

Câu 3: Ảnh S’ của điểm sáng S được đặt như hình là:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

+ Kẻ tia tới SI bất kì

+ Kẻ trục phụ song song với SI

+ Qua F’  kẻ đường vuông góc với trục chính, cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ F_p’

+ Tia tới song song với trục phụ thì tia ló qua tiêu điểm phụ nên tia ló qua I và F_p’, tia ló này cắt trục chính tại S. S’ là ảnh cần xác định

Câu 4: Chọn phương án đúng về cách vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB trong các trường hợp sau:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là C

A - sai vì: ảnh A’B’ là ảnh ảo

B - sai vì: tia đi qua quang tâm thì truyền thẳng

C - đúng

D - sai vì: ảnh A’B’ là ảnh ảo

Câu 5: xy là trục chính của thấu kính, AB là vật thật, A’B’ là ảnh:

Hãy cho biết A’B’ là ảnh gì?

A. Ảnh ảo

B. Ảnh thật

C. Ảnh đối xứng

D. Không xác định được

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là  A

Ta có: AB và A’B’ cùng chiều ⇒ ảnh và vật trái tính chất

Vì AB là vật thật ⇒ ảnh A’B’ là ảnh ảo

Câu 6: xy là trục chính của thấu kính, AB là vật thật, A’B’ là ảnh:

Thấu kính thuộc loại nào và vật được đặt trước hay sau thấu kính?

A. Thấu kính hội tụ và vật đặt trước thấu kính

B. Thấu kính hội tụ và vật đặt sau thấu kính

C. Thấu kính phân kì và vật đặt trước thấu kính

D. Thấu kính phân kì và vật đặt sau thấu kính

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

+ Ta có, ảnh A’B’ lớn hơn vật AB nên thấu kính là thấu kính hội tụ

+ Xác định vị trí vật:

Vì điểm vật, điểm ảnh, quang tâm thẳng hàng ⇒ nối BB’ thì cắt trục chính xy tại O.

Qua O dựng thấu kính hội tụ.

Từ B kẻ tia tới BI // xy thì tia ló qua I có đường kéo dài qua B’ cắt trục chính tại F’. Lấy F đối xứng với F’ qua O.

Câu 7: Trong hình sau, S - là điểm vật thật, S’- là điểm ảnh, xy - là trục chính thấu kính.

Hãy cho biết S’ là ảnh gì và thấu kính thuộc loại nào?

A. Ảnh ảo và thấu kính phân kỳ

B. Ảnh thật và thấu kính hội tụ

C. Ảnh ảo và thấu kính hội tụ

D. Ảnh thật và thấu kính phân kỳ

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

Ta có:

+ Vì S’ và S ở khác phía trục chính nên S và S’ cùng tính chất ⇒ S’ là ảnh thật.

+ Vật thật cho ảnh thật ⇒ thấu kính là thấu kính hội tụ

Câu 8: Trong hình sau, S - là điểm vật thật, S’- là điểm ảnh, xy - là trục chính thấu kính.

Gọi d là khoảng cách từ S đến thấu kính, d nằm trong khoảng nào?

A. d < OF

B. d > OF

C. d = OF

D. 0 < d < OF 

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

+ Vì điểm vật, điểm ảnh và quang tâm O thẳng hàng nên nối SS’ cắt trục chính tại điểm O là quang tâm.

+ Qua O dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính.

+ Kẻ tia SI // xy thì tia ló qua IS’, cắt xy tại F’. Lấy F đối xứng với F’ qua O.

⇒ điểm S nằm ngoài tiêu cực,  d > OF

Câu 9: Trong hình vẽ bên, S’ là ảnh của một điểm sáng S qua một thấu kình có trục chính xx’. Nhận xét nào sau đây sai?

A. S’ là ảnh thật

B. S’ là ảnh ảo

C. Giao điểm của đường thẳng nối SS’ với xx’ là quang tâm O của thấu kính

D. Thấu kính trên là thấu kính hội tụ

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

Áp dụng đường truyền của tia sáng qua quang tâm

⇒ Giao điểm của đường thẳng SS’ với xx’ là quang tâm O

⇒ Ảnh S’ là ảnh thật và thấu kính trên là thấu kính hội tụ

⇒ Phương án B - sai

Câu 10: Ở hình bên, xy là trục chính của thấu kính L, S là một điểm sáng trước thấu kính, S’ là ảnh của S cho bởi thấu kính. Kết luận nào sau đây đúng ?

A. L là thấu kính hội tụ đặt tại giao điểm của đường thẳng SS’ với xy.

B. L là thấu kính phân kì đặt trong khoảng giữa S và S’

C. L là thấu kính phân hội tụ đặt trong khoảng giữa S và S’

D. L là thấu kính phân kì đặt tại giao điểm của đường thẳng SS’ với xy.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là D

S và S’ cùng phía so với trục chính do đó S’ là ảnh ảo.

S’ gần trục chính hơn nên thấu kính đã cho là TKPK.

→ L là thấu kính phân kì đặt tại giao điểm của đường thẳng SS’ với xy.

Xem thêm các dạng bài tập Khoa học tự nhiên 9 phần Vật Lí hay, chi tiết khác:

• Bài tập thấu kính hội tụ
• Bài tập thấu kính phân kì
• Bài tập kính lúp
• Tính điện trở của vật dẫn phụ thuộc vào các yếu tố
• Định luật Ohm

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

---