Cuốn “Giải nhanh Vật lý 11” được viết dựa trên cơ sở 02 cuốn sách giáo khoa cơ bản và nâng cao theo tinh thần giảm tải của Bộ giáo dục và Đào tạo và một số tài liệu tham khảo có uy tín. Cuốn sách này bổ sung cho những bài giảng của thầy trên các lớp học thêm tại các trung tâm luyện thi (TT BÌNH MINH,TTHCH) và học chính khóa bao gồm các phần: Phần 1: Tổng hợp ngắn gọn lý thuyết kỳ IIMôn Vật lý 11. Phần 2: Phương pháp giải bài tập và bài tập mẫu (có lời giải chi tiết) Phần 3: Giới thiệu các bài tập tự luận và trắc nghiệm ( có đáp án). Phần 4 : Giới thiệu đề thi thử học kỳ II. ( có đáp án)
Trang 1Họ và tên học sinh :………Trường………
LỜI NÓI ĐẦU Các em học sinh thân mến!
Trong những năm gần đây và những năm tiếp theo, bên cạnh khối A truyền thống(gồm các môn
Vật lý, Toán, Hóa) thì khối thi A1(gồm các môn Vật lý, Toán, Anh) sẽ được nhiều trường sử dụng để tuyển sinh Đại học,Cao đẳng Qua đó học Vật lý sẽ đáp ứng tốt nguyện vọng của các em với nhiều sự lựa chọn tất cả các nghành nghề Để giúp các em chuẩn bị tốt cho các kỳ thi thi Đại Học,cao đẳng và ôn thi hết học kỳ II, đảm bảo chương trình trên lớp thầy biên soạn cuốn “Giải nhanh Vật lý 11”
Cuốn “Giải nhanh Vật lý 11” được viết dựa trên cơ sở 02 cuốn sách giáo khoa cơ bản và nâng cao
theo tinh thần giảm tải của Bộ giáo dục và Đào tạo và một số tài liệu tham khảo có uy tín Cuốn sách này
bổ sung cho những bài giảng của thầy trên các lớp học thêm tại các trung tâm luyện thi (TT BÌNH
MINH,TTHCH) và học chính khóa bao gồm các phần:
Phần 1: Tổng hợp ngắn gọn lý thuyết kỳ II-Môn Vật lý 11.
Phần 2: Phương pháp giải bài tập và bài tập mẫu (có lời giải chi tiết)
Phần 3: Giới thiệu các bài tập tự luận và trắc nghiệm ( có đáp án).
Phần 4 : Giới thiệu đề thi thử học kỳ II ( có đáp án)
Trong quá trình học thêm và sử dụng tài liệu các em cần rút ra các cách giải và cách nhớ nhanh và
chính xác cho từng dạng bài để tiết kiện nhiều thời gian làm bài nhất Các em hãy quan tâm các lưu ý trong
cuốn sách này cho các dạng bài để giải nhanh , hiệu quả và hạn chế sai sót
Chúc các em sử dụng cuốn sách hiệu quả nhất cho các kỳ thi Mặc dù bản thân tôi đã rất cố gắng và
bổ sung chỉnh lí nhưng không thể tránh khỏi thiếu sót , rất mong nhận được các góp chân thành của đồng
nghiệp và các em học sinh
Xin chân thành cảm ơn !
Ngày 15 tháng 4năm 2015
Nguyễn Văn Hinh THỜI KHÓA BIỂU HỌC THÊM MÔN VẬT LÝ ( THẦY HINH TRỰC TIẾP GIẢNG DẠY) CHÚ Ý : ĐÃ ÔN LUYỆN PHẢI ĐỖ ĐẠI HOC THEO Ý MUỐN VỚI ĐIỂM CAO
CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ A: Tóm tắt lý thuyết
đẳng
Trung Tâm Luyện Thi Bình Minh
17h30-19h30 thứ 4 17h30-19h30 CN
4 12A4,12A5 Ôn thi Đại học, Cao
đẳng
Trường THPT Việt Yên số 2 17h30-19h30 thứ 3
9h00-11h00 CN
5 Hàng năm khai giảng tất cả các lớp từ ngày 15/5 ( Các em có nhu cầu học liên hệ trực tiếp
theo điện thoại 09.12.16.43.44 hoặc Emai nguyenhinh01@gmail.com)
1
§Ò C¦¥NG ¤N TËP LíP 11 HäC Kú 2
11
Trang 2- Khái niệm từ trường: Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường.
Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường.
- Tính chất cơ bản của từ trường: Gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt
trong nó
- Cảm ứng từ: Để đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, người ta đưa vào một đại lượng vectơ
gọi là cảm ứng từ và kí hiệu là B
Phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của vectơ cảm ứng
từ B của từ trường tại điểm đó Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là
chiều của B
3 Đường sức từ
Đường sức từ là đường được vẽ sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùngvới hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó
4 Các tính chất của đường sức từ:
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi
- Các đường sức từ là những đường cong kín Trong trường hợp nam châm, ở ngoài nam châm các đườngsức từ đi ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam của nam châm
- Các đường sức từ không cắt nhau
- Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức
từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng
từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn
5 Từ trường đều
Một từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là từ trường đều
II PHƯƠNG, CHIỀU VÀ ĐỘ LỚN CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN
1 Phương : Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng
điện và cảm ứng tại điểm khảo sát
2 Chiều lực từ : Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay vàchiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón tay cái choãi ra 90o sẽ chỉ chiềucủa lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn
3 Độ lớn (Định luật Am-pe) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện cường độ I, có chiều dài l hợp với từ
trường đều B một góc α F = BIl sinα
B Độ lớn của cảm ứng từ Trong hệ SI, đơn vị của cảm ứng từ là tesla, kí hiệu là T
III NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNG
Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ) Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là B1,chỉ của nam châm thứ hai là B2 , …, chỉ của nam châm thứ n là B n Gọi B là từ trường của hệ tại M thì:
n 2
1 B B
B
Trang 3I2⊗
Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ Dòng điện
chạy qua dây có cường độ 0,75 (A) Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10-2 (N) Tính độ lớn Cảm ứng từ
của từ trường ĐS: B= 0,8 (T).
Bài 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,5 (T) Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2(N) Tính góc α hợp bởi dây MN và đường
Bài 5: Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài Cảm ứng từ do dòng điện
này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10-5 (T) Điểm M cách dây một khoảng bao nhiêu?
một góc α = 300 Biết dòng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T Lực từ tác dụng lên đoạn dây
dẫn là bao nhiêu? ĐS: 2.10 -4 N
Bài 9: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A) cảm ứng từ bên trong
ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Tính số vòng dây của ống dây ĐS: 497
Bài 10: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng Dùng sợi dây này
để quấn một ống dây có dài l = 40 (cm) Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 1250
Bài 11: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên ngoài rất
mỏng Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài l = 40 (cm) Cho dòng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng
từ bên trong ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3 (T) Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 4,4 (V)
Bài 12:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau,cách đều nhau đi qua
ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a=4cm theo phương vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ.cho các dòng điện chạy qua có cùng mộtchiều với các cường độ
dòng điện I1=10A,I2=I3=20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét
dây dẫn có dòng điện I1? ĐS: 10-3 N
13:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau đi qua ba đỉnh của một tam
giác theo phương vuông góc với mặt phẳng như hình vẽ.Cho các dòng điện chạy
qua có chiều như hình vẽ với các cường độ dòng điện I1=10A,I2= 20A
I3=30A,.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I1.Biết I1
cách I2 và I3 lần lượt là r1=8Cm,r2=6cm và hai dòng I2và I3 cách nhau 10 cm?
ĐS:1.12.10 -3 N
Bài 14: Một vòng dây tròn bán kính 5cm, xung quanh là không khí Dòng điện trong dây có cường độ là I,
gây ra từ trường tại tâm vòng tròn có B = 2,5.10-6 T Tính cường độ dòng điện chạy trong vòng dây ? 3
⊗
⊗ e
I1
Trang 4- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
Bài 15: Một vịng dây trịn đặt trong chân khơng cĩ bán kính R = 10cm mang dịng điện I = 50A
a Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vịng dây là bao nhiêu?
b Nếu cho dịng điện nĩi trên qua vịng dây cĩ bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vịng dây , độ lớn củacảm ứng từ B là bao nhiêu ?
ĐS : a B = 3,14 10 - 4 T b B = 1,256 10 -3 T
Bài 16: Một khung dây trịn bán kính 30cm gồm 10vịng dây Cường độ dịng điện qua khung là 0,3A Tính
cảm ứng từ tại tâm của khung dây ?
ĐS : 6,28.10 -6 T Bài 17: Một khung dây trịn đường kính 10 cm gồm 12 vịng dây Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây
nếu cường độ dịng điện qua mỗi vịng dây là 0,5A.?
ĐS : 7,5398.10 -5 T
CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP A: Tĩm tắt lý thuyết
III NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNG
Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ) Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là B1,chỉ của nam châm thứ hai là B2 , …, chỉ của nam châm thứ n là B n Gọi B là từ trường của hệ tại M thì:
n 2
1 B B
B
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HIØNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1 Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Vectơ cảm ứng từ B tại một điểm được xác định:
- Điểm đặt tại điểm đang xét
- Phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đang xét
- Chiều được xác định theo quy tắc nắm tay phải
- Độ lớn B = 2.10-7
r
I
2 Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây được xác định:
- Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây
- Chiều là chiều của đường sức từ: Khum bàn tay phải theo vòng day của khung dây sao cho chiều từ cổtay đến các ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong khung , ngón tay cái choảy ra chỉ chiều đươngsức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện
- Độ lớn B=2π10− 7 NIR
R: Bán kính của khung dây dẫn
I: Cường độ dòng điện
N: Số vòng dây
3 Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn
Từ trường trong ống dây là từ trường đều Vectơ cảm ứng từ
B được xác định
- Phương song song với trục ống dây
- Chiều là chiều của đường sức từ
- Độ lớn B=4π.10− 7nI n: Số vòng dây trên 1m
B
Trang 5Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I1
= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai
dây và cách đều hai dây Tính cảm ứng từ tại M ĐS: 7,5.10-6 (T)
Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau cách nhau 40 (cm) Trong hai dây có hai dòng điện cùng
cường độ I1 = I2 = 100 (A), cùng chiều chạy qua Cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M nằmtrong mặt phẳng hai dây, cách dòng I1 10 (cm), cách dòng I2 30 (cm) có độ lớn là bao nhiêu?
ĐS: 1,33.10 -5 (T) Bài 3: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính
R = 6 (cm), tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện Dòng điện chạy trên dây có cường
độ 4 (A) Tính cảm ứng từ tại tâm vòng tròn ĐS: 5,5.10 -5 (T)
Bài 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy
trên dây 1 là I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1 Điểm M
nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I1
8(cm) Tính cảm ứng từ tại M ĐS: 1,2.10-5 (T)
Bài 5: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 5 cm, có dòng
điện ngược chiều I1 = 2A ; I2 = 6A đi qua Tính cảm ứng từ tại M cách d1 4cm và cách d2 3cm
ĐS : B = 4,12.10 – 5 T.
Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 8 cm, có dòng
điện ngược chiều I1 = 10A ; I2 = 10A đi qua Tính cảm ứng từ tại:
a O cách mỗi dây 4cm
b M cách mỗi dây 8cm ĐS : a B= 10 – 4 T b B=2,5.10 – 5 T
Bài 7: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt trong không khí, đặt trong không khí, cách nhau một khoảng d
= 80cm Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùng cường độ I1 = I2 = I = 1A Tính cảm ứng từ tại cácđiểm sau :
a Điểm N cách dây thứ nhất 100cm, cách dây thứ hai 20cm
b Điểm M cách đều hai dây một khoảng là 80cm ĐS : a 1,2.10 -6 T ;b 2,2.10 -7 T
Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng
điện cùng chiều I1 = I2 = I = 2,4A đi qua Tính cảm ứng từ tại:
a M cách d1 và d2 khoảng r = 5cm
b N cách d1 20cm và cách d2 10cm ĐS : a BM = 0 ; b B N = 0,72.10 – 5 T ;
c P cách d1 8cm và cách d2 6cm c BP = 10 – 5 T ; d B Q = 0,48.10 – 5 T
d Q cách d1 10cm và cách d2 10cm
Bài 9: Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính là R và 2R Trong mỗi vòng tròn
có dòng điện I = 10A chạy qua Biết R = 8cm Xét các trường hợp sau :
a Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy cùng chiều
b Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều
c Hai vòng tròn nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau
ĐS: a 1,18.10 -4 T b 3,92.10 -5 T c 8,77.10 -4 T Bài 10: Cho 4 dòng điện cùng cường độ I1 = I2 = I3 = I4 = I= 2A song song
nhau, cùng vuông góc mặt phẳng hình vẽ, đi qua 4 đỉnh của một hình vuông
cạnh a = 20cm và có chiều như hình vẽ Hãy xác định vector cảm ứng
từ tại tâm của hình vuông ĐS : 8 10 -6 T
Bài 11: Cho hai dòng điện I1, I2 có chiều như hình vẽ,
có cường độ :I1 = I2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện
I
I1
Trang 6- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
R=6,28cm mang dòng điện I3=10A.Hãy xác
định cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện
tròn.Biết tâm O cách dòng thư nhất 10 cm
và cách dòng thứ hai là 20 cm ĐS: B=1,1.10 -4 T
CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG KHÔNG
Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0
1 Hai dòng điện thẳng cùng chiều I1 M I2
2
I
I r
Trang 72) Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết :
a) Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm
có các dòng điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua ngược chiều nhau
2 1 2
1
B B
B B B
2 = =
I
I r r
Để B1↑↑B2→ M thuộc đoạn AB , nên : r1 + r2 = AB b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòngđiện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua cùng chiều nhau
► r2/r1 = I2/I1 và r2 – r1 = AB (Vì I2 > I1) Đ/S 1 a) 4,8 cm và 1,2 cm b) 2 cm và 8 cm
2) a) 2,4 cm và 9,6 cm b) 4 cm và 16 cm
đồng phẳng Dây dẫn thẳng mang dòng điện I2 = 8 A Xác định chiều của I2 và khoảng cách d
từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ?
Trang 8- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM
Câu 1 Chọn phát biểu sai ?
Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào :
A hình dạng của sợi dây B vị trí của điểm M
C mơi trường xung quanh D chiều của dịng điện
Câu 2 Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn trịn :
C tỉ lệ nghịch với cường độ dịng điện D phụ thuộc vào mơi trường đặt dây
Câu 3 Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ Bthì lực từ tác dụng lên
đoạn dây sẽ :
A bằng 0 B cĩ giá trị nhỏ nhất
C cĩ giá trị lớn nhất D cĩ giá trị tùy thuộc vào cường độ dịng điện trong dây dẫn đĩ
Câu 4 Hai điểm M và N gần một dịng điện thẳng dài Khoảng cách từ M đến dịng điện lớn gấp hai lần
khoảng cách từ N đến dịng điện Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là BM và BN thì :
A BM = 2BN B BM = 4BN C BM = 0,5BN D BM = 0,25BN
► BN = 2.10-7 I/r BM = 2.10-7 I/2r → BN = 2BM
Đáp án: 1D,2D,3A,4ª
CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP
1 Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều
- Độ lớn F = 2.10− 7 I1rI2 l l :Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách giữa hai dây dẫn
2 Lực Lorenxơ có:
- Điểm đặt tại điện tích chuyển động
- Phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc của hạt mang điện và vectơ cảm
ứng từ tại điểm đang xét
- Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng từ xuyên vàolòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón tay cái choãi ra 90osẽ chỉ chiều của lực Lo-ren-xơ nếu hạt mang điện dương và nếu hạt mang điện âm thì chiều ngược lại
- Độ lớn của lực Lorenxơ f = qvBSinα α: Góc tạo bởi Bv,
8
Trang 9Bài 1: Dõy dẫn thẳng dài cú dũng điện I1 = 15A đi qua đặt trong khụng khớ.
a Tớnh cảm ứng từ tại điểm cỏch dậy 15 cm
b Tớnh lực tỏc dụng lờn 1m dõy của dũng điện I2 = 10A đặt song song, cỏch I1 15cm và I2 ngược
chiều ĐS: a) B =2.10 – 5 T b)F = 2.10 – 4 N.
Bài 2 :Hai dũng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cựng chiều trong hai dõy dẫn song song và cỏch nhau
50cm
a Xỏc định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cỏch dũng I1 30cm; dũng I2 20cm
b Xỏc định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cỏch dũng I1 30cm; dũng I2 40cm
c Hóy tớnh lực từ tỏc dụng lờn mỗi một chiều dài của hai dõy
d Hóy xỏc định những điểm mà tại đú cảm ứng từ tổng hợp bằng khụng.Tại những điểm đú cú từ trường hay khụng? ĐS:a B M =0T,b B=2,24.10 -6 T,c.F=2,4.10 -5 N,d.r 1 =30cm,r 2 =20cm
Bài 3: Hai dũng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy trong hai dõy dẫn thẳng song song dài vụ hạn và cú chiều
ngược nhau,được đặt trong chõn khụng cỏch nhau một khoảng a= 10cm:
1 Xỏc định cảm ứng từ tại:
a Điểm M cỏch I1 6cm,cỏch I2 4cm
b Điểm M cỏch I1 6cm,cỏch I2 8cm
2.Hóy tớnh lực từ tỏc dụng lờn 0,5m chiều dài của mỗi dõy?
3 Hóy xỏc định những điểm mà tại đú cảm ứng từ tổng hợp bằng 0
ĐS: 1.a B=6,5.10 -5 T,b.B=3.10 -5 T , 2 F=5,4.10 -5 T,3 r 1 20cm,r 2 =30cm
Bài 1: Một chựm hạt α cú vận tốc ban đầu khụng đỏng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V Sau khi
tăng tốc, chựm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T Phương bay của chựm hạt vuụng gúc vớiđường cảm ứng từ
a Tỡm vận tốc của hạt α khi nú bắt đầu bay vào từ trường m = 6,67.10-27 kg ; cho q = 3,2.10-19 C
b Tỡm độ lớn lực Lorentz tỏc dụng lờn hạt ĐS : a v = 0,98.107 m/s ; b f = 5,64.10 -12 N.
Bài 2: Một hạt khối lượng m, mang điện tớch e, bay vào trong từ trường với vận tốc v Phương của vận tốc
vuụng gúc với đường cảm ứng từ Thớ nghiệm cho biết khi đú quỹ đạo của đường trũn và mặt phẳng quỹ đạovuụng gúc với đường cảm ứng từ Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27kg ; q = 1,6.10-19 C ; v = 2.106 m/s Tớnh bỏn
kớnh của đường trũn quỹ đạo ? ĐS : 5,2cm.
Bài 3: Một electron bay vào khụng gian cú từ trường đều cú cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban đầu
v0 = 2.105 (m/s) vuụng gúc với B Tớnh lực Lorenxơ tỏc dụng vào electron ĐS: 6,4.10-15 (N)
Bài 4: Một electron bay vào khụng gian cú từ trường đều cú cảm ứng từ B = 10-4 (T) với vận tốc ban đầu v0
= 3,2.106 (m/s) vuụng gúc với B , khối lượng của electron là 9,1.10-31(kg) Tớnh bỏn kớnh quỹ đạo của
electron trong từ trường ĐS: 18,2 (cm)
Bài 5: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vựng khụng gian cú từ trường đều B = 0,02(T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một gúc 300 Biết điện tớch của hạt proton là 1,6.10-19 (C) Tớnh lực
Lorenxơ tỏc dụng lờn proton ĐS: 3,2.10 -15 (N)
B i 6: à Một điện tích chuyển động trong từ trờng đều Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đờng cảm ứng
từ Nếu điện tích chuyển động với vận tốc v1 = 106m/s lực Lorentz tác dụng lên điện tích là f1 = 3.10-6 N Hỏi nếu
điện tích chuyển động với vận tốc v2 = 2,5.106 m/s thì lực f2 tác dụng lên điện tích là bao nhiêu?
ĐS: f 2 =2,5.10 -6 N
B i 7: à Một điện tích có khối lợng m1 = 1,60.10-27 kg, có điện tích q1 = -e chuyển động vào từ trờng đều
B = 0,4T với vận tốc v1 = 106 m/s Biết →v ⊥ →B.
a Tính bán kính quỹ đạo của điện tích
b Một điện tích thứ hai có khối lợng m2 = 9,60.10-27 kg, điện tích q2 = 2e khi bay vuông góc vào từ trờngtrên sẽ có bán kính quỹ đạo gấp 2 lần điện tích thứ nhất Tính vận tốc của điện tích thứ hai
Trang 10- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
B i 2: à Khung dây hình chữ nhật diện tích S = 20 cm2 gồm 50 vòng dây Khung dây đặt thẳng đứng trong từ trờng
đều có B→ nằm ngang, B = 0,2T Cho dòng điện I = 1A qua khung Tính momen lực đặt lên khung khi:
a B→ song song mặt phẳng khung dây.
b B→ hợp với mặt phẳng khung một góc 300.
Bài 3: Khung dõy dẫn hỡnh vuụng cạnh a = 20 (cm) gồm cú 10 vũng dõy, dũng điện chạy trong mỗi vũng
dõy cú cường độ I = 2 (A) Khung dõy đặt trong từ trường đều cú cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung
dõy chứa cỏc đường cảm ứng từ Tớnh mụmen lực từ tỏc dụng lờn khung dõy ĐS: 0,16 (Nm)
Bài 4: Một khung dõy dẫn hỡnh chữ nhật ABCD đặt trong từ trường đều cú cảm ứng từ B=5.10-2 (T) Cạnh
AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm) Dũng điện trong khung dõy cú cường độ I = 5 (A) Giỏ trị lớn
nhất của mụmen ngẫu lực từ tỏc dụng lờn khung dõy cú độ lớn là bao nhiờu? ĐS: 3,75.10 -4 (Nm)
Bài 5: Một khung dõy cứng hỡnh chữ nhật cú kớch thước 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trường đều Khung cú
200 vũng dõy Khi cho dũng điện cú cường độ 0,2 (A) đi vào khung thỡ mụmen
ngẫu lực từ tỏc dụng vào khung cú giỏ trị lớn nhất là 24.10-4 (Nm) Tớnh độ lớn
cảm ứng từ của từ trường ĐS: 0,10 (T)
Bài 6: Một dõy dẫn được gập thành khung dõy cú dạng tam giỏc vuụng cõn
MNP Cạnh MN = NP = 10 (cm) Đặt khung dõy vào trong từ trường đều B =
10-2 (T) cú chiều như hỡnh vẽ Cho dũng điện I cú cường độ 10 (A) vào khung
dõy theo chiều MNPM Tớnh độ lớn lực từ tỏc dụng vào cỏc cạnh của khung dõy
ĐS: F MN = 10 -2 (N), F NP = 10 -2 (N), F MP = 1,41.10 -2 (N)
Bài 7: Một dõy dẫn được gập thành khung dõy cú dạng tam giỏc vuụng MNP
như bài 6 Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm) Đặt khung dõy vào trong từ
trường đều B = 10-2 (T) vuụng gúc với mặt phẳng khung dõy cú chiều như hỡnh
vẽ Cho dũng điện I cú
cường độ 10(A) vào khung dõy theo chiều MNPM Tớnh Lực từ tỏc dụng vào
cỏc cạnh của khung dõy
ĐS: F MN = 0,03 (N), F NP = 0,04 (N), F MP = 0,05 (N)
I.lớ thuyết
1 III.Lửùc tửứ taực duùng leõn ủieọn tớch chuyeồn ủoọng trong tửứ trửụứng-lửùc Lorentz:
Lửùc tửứ Furdo tửứ trửụứng ủeàu taực duùng leõn ủieọn tớch chuyeồn ủoọng trong tửứ trửụứng coự ủaởt ủieồm
-ẹieồm ủaởt:ủieọn tớch
-Phửụng : vuoõng goực vụựi maởt phaỳng ( )B vur r;
-Chieàu : xaực ủũnh theo quy taộc baứn tay traựi *
-ẹoọ lụựn : xaực ủũnh theo coõng thửực Lorentz:
F = q B v .sin( )B vur r; (3)
Nhaọn xeựt:
_Lửùc Loren khoõng laứm thay ủoồi ủoọ lụựn vaọn toỏc haùt mang ủieọn, maứ chổ laứm thay ủoồi hửụựng cuỷa vaọn toỏc
_Khi α=0 thỡ haùt mang ủieọn chuyeồn ủoọng troứn ủeàu trong tửứ trửụứng
Bài toỏn 1: [6] Một hạt cú khối lượng m và điện tớch q bay vào một từ trường đều cú cảm ứng từΒ→ Hạt
cú vận tốc →v hướng vuụng gúc với đường sức từ Hóy xỏc định xem hạt chuyển động như thế nào trong từ10
Trang 11Giải: Hạt chịu tác dụng của lực Lorent →
L
F , lực này có độ lớn không đổi FL = qvB và có hướng luôn vuông góc với→v ( hình vẽ).
= cũng có độ lớn không đổi tại mọi thời
điểm của chuyển động, luôn vuông góc với vận tốc Như vậy, hạt
trong bài toán đang xét chuyển động tròn và lực Lorentz truyền
cho nó một gia tốc hướng tâm
qvBR
R2
.Chú ý: chu kỳ quay của hạt không phụ thuộc vào vận tốc của hạt
11
B FL
R
Trang 12- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
II: LỰC LO – REN – XƠ
1) Điểm đặt : tại điện tích điểm
2).Phương : vuông góc với vvà B
3) Chiều : tuân theo qui tắc bàn tay trái
• Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vkhi q > 0 , ngược chiều
vkhi q < 0
• Cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay
• Ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ
Bài 7.1 Hãy cho biết :
1) Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết một electron chuyển động với vận tốc đầu
v0 = 107 m/s , trong từ trường đều B = 0,1T , sao cho v0 hợp góc 300 so với đường sức từ
2) Giá trị của góc α ? Biết một điện tích q = 10-4 C , chuyển động với vận tốc v0 = 20 m/s trong một
từ trường đều B = 0,5T , sao cho v0 hợp với đường sức từ một góc α Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên
Trang 133) Giá trị của v0 để điện tích chuyển động thẳng đều ? Biết điện tích điểm q = 10-4 C , khối lượng
m = 1 g chuyển động với vân tốc đầu v0 , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm ngang và vuông góc với v0
► q chuyển động thẳng đều khi f = P
4) Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng 0
Bài 7.2 Hãy cho biết :
1) Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10-31 kg , chuyển động với vận tốc ban đầu v0 = 107 m/s , trong một từ trường đều B sao cho v0 vuông góc với các đường sức từ Qũy đạo của
electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm
► fht = Flực từ → B
2) Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích
q = 106 C , khối lượng m = 10-4 g , chuyển động với vận tốc đầu v0 = 10 m/s đi vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho v0vuông góc với các đường sức từ
► fht = Flt → R
T = 0
Trang 14- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
4) Bán kính quỹ đạo của electron ? Biết một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 , được gia tốc bằng một hiệu điện thế U = 500 V , sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ Cảm ứng từcủa từ trường là B = 0,2T
► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5mv2 → v
fht = Flt → R = 377.10-6 m Đ/S 1) 2,84.10-3 T 2) 3,14 s 3) 6,71.104 m/s và 6,55.10-6 s 4) 377.10-6 m
Bài 7.3 (Nâng cao) Hãy cho biết :
1) Vecto cảm ứng từ của từ trường ? Biết khi bắn một electron với vận tốc v = 2.105 m/s vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường Cường độ điện trường E = 104V/m Để electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường
► Electron chuyển động thẳng đều thì : Fđ +Ft =0→ Fđ =−Ft
q < 0 → Fđvà Engược chiều Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B là
BÀI TẬP
Baif 1 :Một e bay với vận tốc v vào từ trường đều có cảm ứng từ B theo phương hợp B góc α.Xác định quỹđạo chuyển động của hạt và đặc điểm quỹ đạo này khi góc α= ?
Trang 15Bài 1: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban đầu v0 =2.105 (m/s) vuông góc với B Tinh lực Lorenxơ tác dụng vào electron.
ĐS: 6,4.10-15 (N)
Bài 2: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-4 (T) với vận tốc ban đầu v0 = 3,2.106 (m/s) vuông góc với B , khối lượng của electron là 9,1.10-31(kg) Tính bán kính quỹ đạo củaelectron
ĐS: 18,2 (cm) Bài 3: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vùng không gian có từ trường đều B = 0,02(T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 300 Biết điện tích của hạt proton là 1,6.10-19 (C) Tính lựcLorenxơ tác dụng lên proton
ĐS: 3,2.10-15 (N)
Bài 4: Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường
sức từ Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.106 (m/s) thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có giá trị f1 =2.10-6 (N), nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4,5.10 7 (m/s) thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có giá trị làbao nhiêu?
ĐS: f2 = 5.10-5 (N)
Bài 5: Hai hạt bay vào trong từ trường đều với cùng vận tốc Hạt thứ nhất có khối lượng m1= 1,66.10 -27 (kg),điện tích q1 = - 1,6.10-19 (C) Hạt thứ hai có khối lượng m2 = 6,65.10-27 (kg), điện tích q2 = 3,2.10-19 (C) Bánkính quỹ đạo của hạt thứ nhât là R1 = 7,5 (cm) thì bán kính quỹ đạo của hạt thứ hai là bao nhiêu?
ĐS: R2 = 15 (cm) Bài 6: Một hạt electron với vận tốc đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400V Tiếp đó, nó được
dẫn vào một miền có từ trường với B vuông góc với v (v r
là vận tốc electron) Quỹ đạo của electron là một
Bài 9: Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V Sau khi
tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T Phương bay của chùm hạt vuông góc vớiđường cảm ứng từ
a Tìm vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường m = 6,67.10-27 kg ; cho q = 3,2.10-19 C
b Cường độ điện trường đều có phương vuông góc với mp ( B v, ) để proton vẫn đi thẳng.
Bài 11: [6] Một êlectrôn sau kh đi qua hiệu điện thế tăng tốc ∆φ = 40V, bay vào một vùng từ trường
đều có hai mặt biên phẳng song song, bề dày h = 10cm Vận tốc của êlectrôn vuông góc với cả cảm ứng từ
→
B lẫn hai biên của vùng Với giá trị nhỏ nhất Bmin của cảm ứng từ bằng bao nhiêu thì êlectrôn không thể bayxuyên qua vùng đó? Cho biết tỷ số độ lớn điện tích và khối lượng của êlectrôn là γ = 1,76.1011C/kg 15
Trang 16- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
Giải: Thế năng êlectrôn nhận được khi đi qua hiệu điện thế tăng tốc chuyển thành động năng củaêlectrôn
2mv2
1
m
e2v Khi êlectrôn chuyển động vào vùng từ trường đều với vận tốc →v vuông góc với
2h
1eh
mvB
eB
mvh
min min
Bài 12: [3] Một electron bay vào một trường điện từ với vận tốc bằng 105m/s Đường sức điện trường
và đường sức từ có cùng phương chiều Cường độ điện trường E = 10V/m, cường độ từ trường H =8.103A/m Tìm gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến và gia tốc toàn phần của electron trong trường hợp:a) Electron chuyển động theo phương chiều của các đường sức
b) Electron chuyển động vuông góc với các đường sức
1000.10.6,1m
Eea
at = 0;
)s/m(10.5,2)10.8.10.4.10(100010
.1,9
10.6,1a
m
evBm
eEa
aaa
2 14 2
3 7 5
2 31
19
2 2
2 L
2 c n
≈π
Bài 13: [6] Một electron chuyển động theo một quỹ đạo tròn, bán kính R =10cm trong một từ trường
đều có cảm ứng từ B =1T Đưa thêm vào vùng không gian này mọtt điện trường đều có cường độ E
=100V/m và có hướng song song với hướng của từ trường Hỏi sau bao lâu vận tốc của electron tăng lên gấpđôi?
Giải: Khi chỉ chuyển động trong từ trường electron chuyển động theo quỹ đạo tròn với gia tốc hướngtâm là:
Vận tốc của electron tại thời điểm t bất kì sau khi electron được gia tốc là:
Thời gian để vận tốc của electron khi có điện trường tăng lên gấp đôi là:
ta có: vt= 2v0
16
tm
qEm
qBRat
●
→
B
Trang 171,0.1E
BRtm
qBR2tm
qEm
• Tính từ thông qua mỗi vòng dây
• Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây
Bài 2: tính độ tự cảm của ông dây, biết rằng cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều 2A trong thời gian0,01s và suất điện động tự cảm trong ống dây là 4,6V
Bài 3: tính năng lượng từ trường trong ống dây khi cho dòng điện 5A đi qua ống dây đó Cho biết khi đó từthông qua ống dây bằng 2Wb
Bài 4: Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1H, trong đó dòng điện biết thiên đều với tốc độ 200A/s thì suấtđiện động tự cảm là bao nhiêu ?
Bài 5: Ống dây hình trụ chiều dài l = 20cm, có N = 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 100cm2
Trang 18A S
- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
a Tìm ðộ biến thiên của từ thơng cuộn dây trong 0,1 s?
b Suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây bằng bao nhiêu?
c Hai ðầu cuộn dây nối với ðiện trở R=15Ù Tìm cýờng ðộ dịng ðiện qua R?
Bài 2: Cuộn dây cĩ 1000 vịng, S=25 cm2 Từ trýờng ðặt vào cuộn dây tãng từ 0 ðến 0,01 T trong thời gian 0,5s Mặt phẳng cuộn dây vuơng gĩc với ðýờng cảm ứng từ
a Tìm suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?
b Hai ðầu cuộn dây nối với R=5Ù Tìm cýờng ðộ dịng ðiện qua R?
Bài 3: Trong một mạch ðiện cĩ ðộ tự cảm L=0,6H cĩ dịng ðiện giảm ðều từ 0,2A ðến 0 trong thời gian 0,01s Tìm suất ðiện ðộng tự cảm trong mạch?
Bài 4: Xác ðịnh hệ số tự cảm L của ống dây Biết rằng khi dịng ðiện thay ðổi từ 10A ðến 25A trong thờigian 0,01s thì suất ðiện ðộng E trong ống dây là 30V
Bài 5: Trong ống dây ðiện dài l=20cm gồm N=1000vịng, ðýờng kính mỗi vịng 10cm, cĩ I=2A chạy qua
a Tính từ thơng qua mỗi vịng dây?
b Tính suất ðiện ðộng trong ống dây khi ngắt dịng ðiện với thời gian ngắt là 0,1s?
c Suy ra hệ số tự cảm của ống dây?
CHỦ ĐỀ 7: SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Vấn Đề 1 Định luật phản xạ ánh sáng – gương phẳng
• tia tới và tia phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới
• góc phản xạ và góc tới bằng nhau ( i = i/) Aûnh qua gương phẳng: ảnh và vật đối xứng qua gương; ảnh ảo; ảnh và vật trái bản chất
Vấn Đề 2 Định luật khúc xạ ánh sáng
21
1
2 nn
nrsin
isin = = nếu môi trường chứa1 là không khí: sini = nsinr
( n1 = 1, n2 = n )
( n1:chiết suất môi trường chứa tia tới i; n2 : chiết suất môi trường chứa tia tới khúc xạ r )
Góc giới hạn phản xạ toàn phần :
1
2 ghn
ni
Bài 3:Tia sáng truyền trong khơng khí đến gặp mặt thống chất lỏng cĩ n= 3 Tia phản xạ và khúc xạ
vuơng gĩc với nhau.Tính gĩc tới?
ĐS: 600
Bài 4: Một cây gậy cắm thẳng đứng xuống đáy hồ sâu 1,5m Phần gậy nhơ lên khỏi mặt nước là 0,5m Ánh
sáng mặt trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến mặt nước gĩc 600 Tính chiều dài bĩng câygậy trên mặt nước và dưới đáy hồ?
ĐS: 0,85m và 2,11m
Trang 19Tia tới SA song song và cách đường kính MN đoạn d=7cm,
cho tia khúc xạ AN như hình vẽ.n=?
ĐS:1,93
Bài 6 Đối với cùng một ánh sáng đơn sắc, chiết suất tuyết đối của nước là 4/3, chiết suất tỉ đối của thủy
tinh đối với nước là 9/8 Cho biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Hãy tính vận tốc cùaánh sáng này trong thủy tinh
ĐS: 200 000 km/s
Bài 7: Một cái máng nước sâu 30 cm, rộng 40cm cĩ hai thành bên thẳng
đứng.Đúng lúc mág cạn nước thì bĩng râm của thành A kéo đến thành B
đối diện Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bĩng của thành
A giảm 7cm so với trước n=4/3.Hãy tính h, vẽ tia sáng giới hạn của bĩng
râm của thành máng khi cĩ nước?
ĐS:h=12cm
ĐS : h = 12 cm
Bài 8: Một tia sáng được chiếu đến điểm giữa của mặt trên một khối lập
phương trong suốt cĩ n=1,5.Tìm gĩc tới lớn nhất để tia khúc xạ cịn gặp
mặt đáy của khối lập phương?
ĐS: i=600
Bài 9:Ba mơi trường trong suốt (1),(2),(3) cĩ thể đặt tiếp giáp nhau.Với cùng gĩc tới i=600;nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì gĩc khúc xạ là 450;nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì gĩc khúc xạ là 300.Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) vẫn với gĩc tới i thì gĩc khúc xạ là bao nhiêu?
sini1 = nsinr1 , sini2 = n sinr2 ; A = r1 + r2 , D = –A
Góc lệch cựctiểu : điều kiện cĩ DMin : i1 = i2 ; r1= r2
2
AD
( min +
= nsin
2
A , i =
B: BÀI TẬP.
Dạng 1: Tính các đại lượng liên quan đến lăng kính, vẽ đường đi tia sáng
- Cơng thức của lăng kính:
sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2;
Gĩc chiết quang: A = r1 + r2 Gĩc lệch: D = i1 + i2 – A
- Nếu gĩc chiết quang A < 100 và gĩc tới nhỏ, ta cĩ:
i
a
Trang 20- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
Góc chiết quang: A = r1 + r2 Góc lệch: D = A(n - 1)
Bài 1: Lăng kính có chiết suất n = 2 và góc chiết quang A = 60o Một chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếuvào mặt bên AB của lăng kính với góc tới 300 Tính góc ló của tia sáng khi ra khỏi lăng kính và góc lệchcủa tia ló và tia tới
ĐS :Góc ló: i 2 = 63,6 o ;Góc lệch: D = 33,6 o Bài 2: Lăng kính có chiết suất n =1,6 và góc chiết quang A = 6o Một chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếu vàomặt bên AB của lăng kính với góc tới nhỏ Tính góc lệch của tia ló và tia tới
ĐS: D = 3o36’
Bài 3 Một lăng kính có góc chiết quang A Chiếu tia sáng SI đến vuông góc với mặt bên của lăng kính Biết
góc lệch của tia ló và tia tới là D = 150 Cho chiết suất của lăng kính là n = 4/3 Tính góc chiết quang A?
ĐS: A = 3509’
Bài 4 :Hình vẽ bên là đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính đặt trong
không khí có chiết suất n= 2 Biết tia tới vuông góc với mặt bên AB và tia ló ra
khỏi là kính song song với mặt AC Góc chiết quang lăng kính là
A 400 B 480 C 450 D 300
Bài 5 Một lăng kính có chiét suất n= 2 Chiếu một tia sáng đơn sắc vào mặt bên
của lăng kính góc tới i = 450 tia ló ra khói lăng kính vuông góc với mặt bên thứ
hai.Tìm góc chiết quang A ?
ĐS :A=300
Bài 6 :Một lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n =1,6 Chiếu một tia sáng đơn sắc theo phương vuông góc với
mặt bên của lăng kính Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt bên của lăng kính
Tính giá trị nhỏ nhất của góc A ?
ĐS :A=38,680
Bài 7: ( HVKTQS- 1999) Chiếu một tia sáng đơn sắc đến mặt bên của một
lăng kính tiết diện là một tam giác đều ABC, theo phương song song với
đáy BC Tia ló ra khỏi AC đi là là mặt AC Tính chiết suất của chất làm lăng kính ?
ĐS : n = 1,52
Bài 8: Chiếu một tia sáng SI đến vuông góc với màn E tại I Trên đường đi của tia sáng, người ta đặt đỉnh I
của một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 50, chiết suất n = 1,5 sao cho SI vuông góc với mặt phângiác của góc chiết quang I, tia sáng ló đến màn E tại điểm J Tính IJ, biết rằng màn E đặt cách đỉnh I củalăng kính một khoảng 1m
ĐS: IJ = 4,36cm
Bài 9 : Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân ABC, A=900được đặt sao cho mặt huyền BC tiếp xúc với mặt nước trong chậu, nước có n=4/3
a.Một tia sáng đơn sắc SI đến mặt bên AB theo phương nằm ngang.Chiết suất n của lăng kính và khoảng
cách AI phải thỏa mãn điều kiện gì để tia sáng phản xạ toàn phần tại mặt BC ?
b.Giả sử AI thỏa mãn điều kiện tìm được, n=1,41.Hãy vẽ đường đi của tia sáng ?
ĐS : n>1,374
Bài 10 :Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng rọi vuông góc
vào mặt bên AB sau hai lần phản xạ toàn phần liên tiếp trên mặt AC và AB thì ló ra khỏi BC theo phương
Trang 21Nếu đo được góc lệch cực tiểu Dmin và biết được A thì tính đựơc chiết suất của chất làm lăng kính.
Bài 1: Lăng kính có góc chiết quang A = 600, chiết suất n = 1,41 ≈ 2 đặt trong không khí Chiếu tia sáng
SI tới mặt bên với góc tới i = 450
a) Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính
b) Nếu ta tăng hoặc giảm góc tới 100 thì góc lệch tăng hay giảm
ĐS: a) D = 300, b) D tăng
Bài 2: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,5 Chiếu tia sáng qua lăng kính để có
góc lệch cực tiểu bằng góc chiết quang A Tính góc B của lăng kính biết tiết diện thẳng là tam giác cân tạiA
ĐS: B = 48036’
Bài 3 : Cho một lăng kính có chiết suất n = 3 và góc chiết quang A Tia sáng đơn sắc sau khi khúc xạ qua
lăng kính cho tia ló có góc lệch cực tiểu đúng bằng A
1 Tính góc chiết quang A
2 Nếu nhúng lăng kính này vào nước có chiết suất n’ = 4/3 thì góc tới i phải bằng bao nhiêu để có góc
lệch cực tiểu ? Tính góc lệch cực tiểu khi đó ?
ĐS : a.600 b 40,50
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu; một trong hai mặt có thể là mặt phẳng.
Đường thẳng nối hai tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính của thấu kính
Có hai loại thấu kính: Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ O là quang tâm, đường thẳng qua gọi là trụcphụ
Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính:
F: tiêu điểm vật
F’: tiêu điểm ảnh
OF: là tiêu cự f của thấu kính
Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại F gọi là tiêu diện của thấu kính
Một điểm khác F nằm trên tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ của thấu kính
Trang 22- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
2
11
1)(
1(
1
R R
Thấu kính hội tụ có D >0; f>0
Thấu kính phân kỳ có D <0; f<0
III Đường đi của tia sáng đi qua thấu kính:
a) Với ba tia sáng đặc biệt:
- Tia tới đia qua quan tâm sẽ đi thẳng
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh của thấu kính
-Tia tới đi qua tiêu điểm hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song song với trục chínhb) Với tia bất kỳ: Vẽ tiêu diện (với thấu kính phân kỳ là tiêu diện ảov) vẽ trục phụ song song với tia tới S,cắt tiêu diện tại Fơ1; sau đó vẽ tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua Fơ1
Fơ1
F1ơ
IV Vẽ ảnh của vật: Dùng hai trong tia đặc biệt
V Mối liên hệ giữa vật và ảnh:
a) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật ở ngoài F có ảnh thật ngược chiều với vật
-Vật thật ở trong F có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
-Vật ảo có ảnh thật cùng chiều với vật
b) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật
-Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật Vật ảo ở ngoài F có ảnh ảo ngược chiều với vật.c) Nhận xét:
- Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa thấu kính) ảnh và vật luôn luôn chuyển động cùng chiều
-Khi vật ở đúng tiêu điểm cho ảnh ở vô cúng và ta không hứng được ảnh
- Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính (có thể hứng trên màn) Vật ảo ở sau thấu kính, ảnh ảo
ở trước thấu kính (theo chiều truyền của ánh sáng)
-Muốn vẽ một điểm ảo Ata dùng hai tia sáng tới thấu kính có đươnngf kéo dài qua A, hai tia ló của chúngtạo nên ảnh của vật ảo đó
VI Công thức thấu kính:
f d d f d
df d
Độ phóng đại:
f
d f d f
f f
f d f d
f d
Trang 23n f
Bài 1 Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n = 1,5
a) Tìm tiêu cự của các thấu kính khi đặt trong không khí Nếu:
- Hai mặt lồi có bán kính 10cm, 30 cm
- Mặt lồi có bán kính 10cm, mặt lõm có bán kính 30cm
ĐA: a)15 cm; 30 cm b)60 cm; 120 cmb) Tính lại tiêu cự của thấu kính trên khi chúng được dìm vào trong nứơc có chiết suất n’= 4/3?
Bài 2 Một thấu kính có dạng phẳng cầu, làm bằng thủy tinh có chiết suất n= 1,5 Đặt trong không khí Một
chùm tia sáng tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm phía sau thấu kính, cách thấu kính
a) Tính chiết suất n của thấu kính?
b) Cho D1 =2,5 dp và biết rằng một mặt có bán kính cong gấp 4 lần bán kính cong của mặt kia Tính bán
Bài 4 Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Khi đặt trong không khí nó có độ tụ 5 dp Dìm thấu
kính vào chất lỏng có chiết suất n’ thì thấu kính có tiêu cự f’ = -1m Tìm chiết suất của thấu kính?
ĐA: 1,67
Bài 5 Cho một thấu kính thuỷ tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30cm và 20cm Hãy tính độ tụ và tiêu cự
của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước có chiết suất n2=4/3 và trong chất lỏng có chiết suấtn3=1,64 Cho biết chiết suất của thuỷ tinh n1 = 1,5
Bài 6 Một thấu kính bằng thuỷ tinh (chiết suất n =1,5) đặt trong không khí có độ tụ 8 điôp Khi nhúng thấu
kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m Tính chiết suất của chất lỏng.ĐS:(n=1,6)
Bài 7: Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí có tiêu cự f =30cm Nhúng chìm
thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng, rồi cho một chùm sáng song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80cm Tính R, cho biết chiết suất của nước bằng 4/3 ĐS:n=5/3, R=40cm
DẠNG 3 XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT ẢNH - MỐI QUAN HỆ ẢNH VÀ VẬT I.BÀI TOÁN THUẬN:
23
Trang 24- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
Xác định ảnh của vật sáng cho bới thấu kính ⇔ Xác định d / , k, chiều của ảnh so với chiều của vật
+ Dạng của đề bài toán:
Cho biết tiêu cự f của thấu kính và khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí, tính chấtảnh và số phóng đại ảnh k
+ Phân tích đề để xác định phương pháp giải toán:
- Xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh và số phóng đại ảnh là xác định d / , k Từ giá trị của d / , k để suy
f d d
−
f
d f d f
f d
d k
Bài 1: Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính, cách thấu kính 30cm Hãy xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh và số phóng đại ảnh Vẽ hình đúng tỷ
lệ ĐS: d / = 15cm ; k = ─ ½
Bài 2: Cho thấu kính phân kỳ có tiêu cự 10cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính, cách thấu kính 20cm Hãy xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh và số phóng đại ảnh ĐS: d / = ─ (20/3) cm ; k = 1/3
Bài 3 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm Xác định tính
chất ảnh của vật qua thấu kính và vẽ hình trong những trường hợp sau:
a) Vật cách thấu kính 30 cm b) Vật cách thấu kính 20 cm c) Vật cách thấu kính 10 cm
Bài 4 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 10 cm Nhìn
qua thấu kính thấy 1 ảnh cùng chiều và cao gấp 3 lần vật Xác định tiêu cự của thấu kính, vẽ hình?
ĐA: 15 cm
Bài 5: Người ta dung một thấu kính hội tụ để thu ảnh của một ngọn nến trên một màn ảnh Hỏi phải đặt
ngọn nến cách thấu kính bao nhiêu và màn cách thấu kính bao nhiêu để có thể thu được ảnh của ngọn nến cao gấp 5 lần ngọn nến Biết tiêu cự thấu kính là 10cm, nến vuông góc với trục chính, vẽ hình?
ĐA: 12cm; 60 cm
Bài 6 Đặt một thấu kính cách một trang sách 20 cm, nhìn qua thấu kính thấy ảnh của dòng chữ cùng chiều
với dòng chữ nhưng cao bằng một nửa dòng chữ thật Tìm tiêu cự của thấu kính , suy ra thấu kính loại gì?
Bài 7 Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f
a) Xác định vị trí vật để ảnh tạo bởi thấu kính là ảnh thật
b) Chứng tỏ rằng khoảng cách giữa vật thật và ảnh thật có một giá trị cực tiểu Tính khoảng cách cực tiểu này Xác định vị trí của vật lúc đó?
II BÀI TOÁN NGƯỢC:
(là bài toán cho kết quả d / , k hoặc f, k , xác định d,f hoặc d, d / )
a Cho biết tiêu cự f của thấu kính và số phóng đại ảnh k, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d,
Trang 25Bài 1: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cao gấp hai lần vật Xác định vị trí vật và ảnh (d=30cm,10cm)
Bài 2 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cao bằng nửa vật Xác định vị trí vật và ảnh (d=30,60cm)
Bài 3 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cao bằng vật Xác định vị trí vật và ảnh
Bài 4 Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cao bằng nửa vật Xác định vị trí vật và ảnh (d=20, d’=10cm)
Bài 5: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 (cm) Vật sáng AB cao 2m cho ảnh A’B’ cao 1 (cm) Xác định vị trí vật?
Bài 6 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm Xác định vị trí của vật thật để ảnh qua thấu kính lớn gấp 5 làn
vật? Vẽ hình?
b Cho biết tiêu cự f của thấu kính và khoảng cách giữa vật và ảnh l, xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh.
Chú ý:
Gọi OA là khoảng cách từ vật đến thấu kính, OA’ là
khoảng cách từ ảnh đến thấu kính Như vậy:
+ Vật thật:d=OA
+Ảnh thật:d=OA’.
+Ảnh ảo:d=-OA;
Các trường hợp có thể xảy ra đối với vật sáng:
a Thấu kính hội tụ, vật sáng cho ảnh thật d > 0,
Tổng quát cho các trường hợp, khoảng cách vật ảnh là
Tùy từng trường hợp giả thiết của bài toán để lựa chọn công thức phù hợp.
B
B/
A/
d / d
Trang 26- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
Bài 1. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cách vật 25cm Xác định vị trí vật và ảnh.(d=5,10,15cm)
Bài 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh ở trên màn cách vật 25cm Xác định vị trí vật và ảnh
Bài 3: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
thấu kính cho ảnh cùng chiều vật cách vật 25cm Xác định vị trí vật và ảnh
Bài 4: Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 30cm Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của
b) Vật cố định Thấu kính dịch chuyển ra xa vật hơn nữa Hỏi ảnh dịch chuyển theo chiều nào?
Bài 9 Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f =-25cm cho ảnh cách vật 56,25cm Xác định vị trí, tính chất của
vật và ảnh Tính độ phóng đại trong mỗi trường hợp
c Cho khoảng cách giữa vật và màn ảnh L, xác định mối liên hệ giữa L và f để có vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn.
Bài 1: Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L Một thấu kính hội tụ có tiêu cự
f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính.Tìm mối liên hệ giữa
L & f để
a có 2 vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
b có 1 vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
a không có vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
Bài 2 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thuỷ tinh chiết suất
n=1,5, bán kính mặt lồi bằng 10cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một khoảng L
a) Xác định khoảng cách ngắn nhất của L (L=80cm)
b) Xác định các vị trí của thấu kính trong trường hợp L=90cm So sánh độ phóng đại của ảnh thu được trongcác trường hợp này? (d=30,60cm; k1.k2=1)
Bài 3: Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật
một khoảng 1,8m, ảnh thu được cao bằng 1/5 vật
a) Tính tiêu cự của thấu kính
b) Giữa nguyên vị trí của AB và màn E Dịch chuyển thấu kính trong khoảng AB và màn Có vị trí nào kháccủa thấu kính để ảnh lại xuất hiện trên màn E không?
d Cho khoảng cách giữa vật và màn ảnh L, cho biết khoảng cách giữa hai vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn là l Tìm tiêu cự f.
phương pháp đo tiêu cự thấu kính hội tụ ( phương pháp Bessel)
26
Trang 27Bài 1 Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L = 72cm Một thấu kính hội tụ có
tiêu cự f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính, người ta tìmđược hai vị trí của TKcho ảnh rõ nét trên màn Hai vị trí này cách nhau l = 48cm Tính tiêu cự thấu kính. _
DẠNG 4 DỜI VẬT, DỜI THẤU KÍNH THEO PHƯƠNG CỦA TRỤC CHÍNH
A.LÍ THUYẾT
- Khi thấu kính giữ cố định thì ảnh và vật luôn di chuyển cùng chiều
- Khi di chuyển vật hoặc ảnh thì d và d’ liên hệ với nhau bởi:
- ∆d = d2 - d1 hoặc ∆d = d1 – d2 khi đó:
1 1
' 1 1
11
111
d d d d d d
f = + = +∆ + +∆
-f
d f d f
f d
d k
' 1 1
1
' 1 1
f d
d k
' 2 2
2
' 2 2
Trang 28- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
B.BÀI TẬP
Bài 1 Một vật thật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính Ban đầu ảnh của vật qua thấu kính
là ảnh ảo và bằng nửa vật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục chính 100 cm Ảnh của vật vẫn là ảnh ảo và cao bằng 1/3 vật Xác định chiều dời của vật, vị trí ban đầu của vật và tiêu cự của thấu kính?
ĐA: 100 cm; 100cm
Bài 2 Một vật thật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính Ban đầu ảnh của vật qua thấu kính
A1B1 là ảnh thật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục chính lại gần thấu kính 2 cm thì thu được ảnh của vật là A2B2 vẫn là ảnh thật và cách A1B1 một đoạn 30 cm Biết ảnh sau và ảnh trước có chiều dài lập theo tỉ số
3
51 1
a Xác định loại thấu kính, chiều dịch chuyển của ảnh?
Bài 3:
Bài 4:
Bài 5:
28
Trang 29Bài 6:
Bài 7.Đặt vật sỏng AB vuụng gúc với trục chớnh của một thấu kớnh hội tụ Qua thấu kớnh cho ảnh thật A1B1
Nếu tịnh tiến vật dọc trục chớnh lại gần thấu kớnh thờm một đoạn 30 cm lại thu được ảnh A2B2 vẫn là ảnh thật và cỏch vật AB một khoảng như cũ Biết ảnh lỳc sau bằng 4 lần ảnh lỳc đầu
b để ảnh cao bằng vật thỡ phải dịch chuyển vật từ vị trớ ban đầu một khoảng bằng bao nhiờu, theo chiều
Bài 8 Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuụng gúc với trục chớnh của một thấu kớnh phẳng lồi bằng thuỷ tinh,
chiết suất n1=1,5, ta thu được một ảnh thật nằm cỏch thấu kớnh 5cm Khi nhỳng cả vật và thấu kớnh trongnước chiết suất n2=4/3, ta vẫn thu được ảnh thật, nhưng cỏch vị trớ ảnh cũ 25cm ra xa thấu kớnh Khoảngcỏch giữa vật và thấu kớnh giữ khụng đổi Tớnh bỏn kớnh mặt cầu của thấu kớnh và tiờu cự của nú khi đặttrong khụng khớ và khi nhỳng trong nước Tớnh khoảng cỏch từ vật đến thấu kớnh
Bài9 Một thấu kớnh hội tụ cho ảnh thật S’ của điểm sỏng S đặt trờn trục chớnh.
-Khi dời S gần thấu kớnh 5cm thỡ ảnh dời 10cm
-Khi dời S ra xa thấu kớnh 40cm thỡ ảnh dời 8cm
(kể từ vị trớ đầu tiờn)
Tớnh tiờu cự của thấu kớnh?
Bài 10 A, B, C là 3 điểm thẳng hàng Đặt vật ở A, một thấu kớnh ở B thỡ ảnh thật hiện ở C với độ phúng đại
|k1|=3 Dịch thấu kớnh ra xa vật đoạn l = 64cm thỡ ảnh của vật vẫn hiện ở C với độ phúng đại |k2| =1/3 Tớnh f
a.Trờn màn thu được ảnh điểm của S (d=75,74 và d=14,26)
b.Trờn màn thu được vũng trũn sỏng, cú:
+Bỏn kớnh bằng bỏn kớnh đường rỡa (d=12, 16, 18cm)
+Cú bỏn kớnh gấp đụi bỏn kớnh đường rỡa (d=36cm, 30cm, 10,43cm)
+Cú bỏn kớnh bằng nửa bỏn kớnh đường rỡa (d=15,85cm, 68,15cm, 82,99cm, 13,01cm)
Câu 2 Một TKHT có tiêu cự f = 25cm Điểm sáng A trên trục chính và cách thấu kính 39cm; màn
chắn E trùng với tiêu diện ảnh.
a Tính bán kính r của vệt sáng trên màn; Biết bán kính của thấu kính R = 3cm
b Cho điểm sáng A dịch chuyển về phía thấu kính Hỏi bán kính vệt sáng trên màn thay đổi nh thế nào? 29
Trang 30- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
c Điểm sáng A và màn cố định Khi thấu kính dịch chuyên từ A đến màn thì bán kính vệt sáng trên mànthay đổi nh thế nào?
Câu 3 Điểm sáng A trên trục chính của một thấu kính hội tụ Bên kia đặt một màn chắn vuông góc với trục
chính của thấu kính Màn cách A một đoạn không đổi a=64cm Dịch thấu kính từ A đến màn ta thấy khi thấukính cách màn 24cm thì bán kính vệt sáng trên màn có giá trị nhỏ nhất Tính tiêu cự của thấu kính ĐS:
(f=25cm)
Câu 4 ảnh thật S’ của điểm sáng S cho bởi TKHT có tiêu cự f =10cm đợc hứng trên màn E vuông góc với
trục chính S’ cách trục chính h’ =1,5cm; cách thấu kính d’ =15cm
a Tìm khoảng cách từ S đến thấu kính và đến trục chính (d’=30cm, h=3cm)
b Thấu kính là đờng tròn bán kính R = 6cm
Dùng màn chắn nửa hình tròn bán kính r=R Hỏi phải đặt màn chắn cách thấu kính một đoạn bao nhiêu để S’biến mất trên màn E (>30cm)
c S và màn cố định Hỏi phải tịnh tiến thấu kính về phía nào và cách S bao nhiêu để lại thấy S’ trên màn
Câu 5 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm Tại F có điểm sáng S Sau thấu kính đặt màn (E) tại tiêu diện.
a) Vẽ đờng đi của chùm tia sáng Vệt sáng tren màn có dạng gì (như hỡnh dạng TK)
b) Thấu kính và màn giữ cố định Di chuyển S trên trục chính và ra xa thấu kính Kích thớc vệt sáng thay đổi
Xác định vị trí của thấu kính để ảnh của hai điểm sáng cho bởi thấu kính trùng nhau
Câu 2 Có hai thấu kính đợc đặt đồng trục Các tiêu cự lần lợt là f1=15cm và f2=-15cm Vật AB đợc đặt trên
trục chính và vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai thấu kính Cho O1O2=l=40cm
Xác định vị trí của vật để:
a) Hai ảnh có vị trí trùng nhau
Câu 3 Hai thâú kính hội tụ có tiêu cự lần lợt là f1=10cm và f2=12cm đợc đặt đồng trục, các quang tâm cách
nhau đoạn l=30cm ở khoảng giữa hai quang tâm, có điểm sáng A ảnh A tạo bởi hai thấu kính đều là ảnhthật, cách nhau khoảng A1A2=126cm.Xác định vị trí của A
Câu4 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =24cm Hai điểm sáng S1, S2 đặt trên trục chính của thấu kính ở hai
bên thấu kính, sao cho các khoảng cách d1, d2 từ chúng đến thấu kính thoã mãn d1=4d2
Xác định các khoảng d1 và d2 trong hai trờng hợp sau:
a) ảnh của hai điểm sáng trùng nhau
b) ảnh của hai điểm sáng cách nhau 84cm và cùng một bên thấu kính
-DẠNG 7 HỆ THẤU KÍNH GHẫP SÁT
Bài 1 Một thấu kớnh mỏng phẳng lồi O1 tiờu cự f1=60cm được ghộp sỏt với một thấu kớnh phẳng lồi O2
tiờu cự f2=30cm, mặt phẳng hai thấu kớnh sỏt nhau và trục chớnh hai thấu kớnh trựng nhau Thấu kớnh O1 cúđường kớnh của đương rỡa lớn gấp đụi đường kớnh của đường rỡa thấu kớnh O2 Điểm sỏng S nằm trờn trụcchớnh của hệ trước O1
1 CMR qua hệ hai thấu kớnh thu được hai ảnh của S
2 Tỡm điều kiện về vị trớ của S để hai ảnh đều là thật, để hai ảnh đều là ảo
3 Bõy giờ hai thấu kớnh vẫn ghộp sỏt nhưng quang tõm của chỳng lệch nhau 0,6cm Điểm sỏng S nằm trờntrục chớnh TKO1 trước O1 một khoảng 90cm Xỏc định vị trớ của hai ảnh của S cho bởi hệ hai thấu kớnh này.30
Trang 31Bài 2 Một TK mẳng, phẳng lõm làm bằng thuỷ tinh, chiết suất n=1,5 Mặt lõm có bán kính R=10cm TK
được đặt sao cho trục chính thẳng đứng là mặt lõm hướng lên trên Một điểm sang S đặt trên trục chính ởphía trên TK và cách nó một khoảng d
1 Biết rằng ảnh S’ của S cho bởi TK nằm cách TK một khoảng12cm Tính d
2 Giữ cố định S và TK Đổ một lớp chất lỏng vào mặt lõm Bây giờ ảnh cuối cùng của S nằm cách TK20cm Tính chiết suất n’ của chất lỏng, biết n’ <2
Bài 3: Có hai thấu kính hội tụ có cùng tiêu cự 30 cm ghép sát nhau Xác định vị trí của vật sao cho hai ảnh
của vật cho bởi thấu kính ghép có cùng độ lớn Tính độ phóng đại của ảnh
2 Để xác định lần lượt ảnh tạo bởi các phần tử ta áp dụng các công thức đã biết, cho phép xác định vị trí và
độ lớn của ảnh Muốn vẽ ảnh của một vật qua quang hệ, ta xét đường đi của 2 tia sáng phát ra từ vật đi tới
hệ vẽ thật đúng đường đi của từng tia sang phát ra từ vật lần lượt qua các phần tử
3 Sơ đồ tạo ảnh qua hệ:
d1 d1’ d2 d2’d3—— dn’
Nếu dn’>0 ảnh qua hệ là thật
Nếu dn’<0 ảnh qua hệ là ảo
Nừu dnơ = ∞ thì ảnh cuối cùng ở vô cùng, chùm tia sáng ra khỏi hệ là chùm song song
2'
1
1
n d
dn d
d d
d k
Nếu k > 0 ảnh cùng chiều với vật
Nếu k < 0 ảnh ngược chiều với vật
Độ lớn của ảnh AnBn =kAB
a) Nếu hệ là hệ thấu kính thì tia cuối cùng sẽ ra khỏi hệ bên kia so với vật và nếu là hệ thấu kính ghép sát thì
hệ (hai thấu kính) sẽ tương đương với một thấu kính có
D = D1 + D2
Hay:
2
11
11
f f
f = +
b) Hệ thấu kính - gương cầu
B BÀI TẬP:
Dạng 1 Xác định ảnh tạo bởi hệ hai thấu kính đồng trục
1 Cho hai thấu kính đồng trục L1(f1=40cm) và L2(f2=-40cm) Vật sáng AB =1cm đặt thẳng góc với trục
chính, cách L1 một khoảng d1 Khoảng cách giữa hai thấu kính là l =80cm Xác định d1 để hệ thấu kính cho:
d) ảnh thật cao 2cm
2 Hai thấu kính hội tụ L1(f1=0cm) và L2(f2=20cm) có cùng trục chính đặt cách nhau 15cm Một vật sáng
AB =0, 5cm đặt vuông góc với trục chính, trước L1, cách L1 10cm
a Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh tạo bởi quang hệ Vẽ ảnh
b Nếu L2 di chuyển ra xa L1 thì ảnh sẽ dịch chuển như thế nào
31
Trang 32- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
3 Một vật sáng AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L1(f1 =12cm) cách L1 một
khoảng 24cm Sau L1 cách L1 một khoảng 18cm đặt thấu kính phân kỳ L2 (f2=-10cm) có cùng trục chính vớiL1
a Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh tạo bởi hệ thấu kính Vẽ ảnh
b Nếu di chuyển L1 về phía bên phải (Giã nguyên AB và L2) thì tính chất của ảnh tạo bởi hệ thay đổi nhưthế nào
4 Hai thấu kính hội tụ L1 (f1=0cm) và L2 (f2=20cm) có cùng trục chính, cách nhau một khoảng l Vật sáng
AB =1cm đặt trước L1, cách L1 một khoảng 60cm Hãy xác định l để hệ hai thấu kính cho ảnh thật Xéttrường hợp ảnh thật cao 2cm Vẽ ảnh
5 Hai thấu kính phẳng lồi, mỏng, cùng bằng thuỷ tinh có chiết xuất n =1,5, mặt lồi có cùng bán kính R
=15cm, nhưng một cái lớn gấp đôi cài kia Người ta dán hai mặt phẳng của chúng với nhau bằng một lớpnhựa trong suốt, rất móng, có cùng chiết suất n, sao cho trục của chúng trùng nhau
a Chứng minh rằng khi đặt một vật sáng nhỏ trước thấu kính ghép sát đó và cách nó một khoảng d, ta sẽ thuđược hai ảnh phân biệt của vật Tìm điều kiện của d để hai ảnh ấy cùng thật hoặc cùng ảo CMR khi cả haicùng thật hoặc cùng ảo thì độ lớn của chúng không thể bằng nhau
b Xác định d sao cho hai ảnh có cùng độ lớn và tính độ phóng đại của chúng
6 Vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một hệ đồng trục gồm hai thấu kính hội tụ O1 và O 2; ABtrước thấu kính hội tụ O 1 40cm Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ lớn của ảnh cho bởi hệ trong cáctrường hợp sau:
7 Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=20cm) và TKPK O 2(f2 = -20cm) cách nhau L =40cm Vật AB đặt thẳng
góc trục chính trước 1 một đoạn d1 Xác định d1 để:
a Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh xa vô cực b Hệ cho ảnh thật cách 2 10cm
c Hệ cho ảnh cao gấp 2 lần vật d Hệ cho ảnh cùng chiều, ngược chiều vật
g Hệ cho ảnh cùng chiều, bằng với vật
c Hệ cho ảnh thật gần vật nhất, hứng được trên màn (vật và O1 cố định)
9 Vật sáng AB và thấu kính hội tụ O2(f2=30cm) đặt cách nhau một đoạn a =60cm Sau O2 đặt màn cách O2
một khoảng b =75cm Giữa vật và O2 đặt một thấu kính O1 (f1=-20cm)
a Định vị trí O1 để trên màn hiện ảnh rõ nét Tính độ phóng đại ảnh
b TKPKO1 và mèn đặt sao cho ảnh trên màn cao bằng 1, 5 lần vật Định vị trí O1 và
c Nếu đổi chỗ vật và màn ảnh (câu b) cho nhau thì ảnh cho bởi hệ có độ phóng đại bằng bao nhiêu
Dang 3 Xác định tính chất của một trong hai thấu kính.
10 Hệ đồng trục gồm TK O1(f2=18cm) cách nhau một đoạn L =12cm Định tính chất của O1 và tiêu cự f1 để:
a Hệ cho ảnh ảo với mọi vị trí của vật thật trước O1
b Hệ cho ảnh có độ phóng đại không phụ thuộc vào vị trí đặt vật
c Hệ cho ảnh thật ứng với vật ở vô cùng
Bài tập: Bài tập các dạng trên
a Tính chất ảnh thay đổi như thế nào khi dịch chuyển từ O1 cho đến xa vô cùng
b Định vị trí vật để hệ cho ảnh ngược chiều và bằng vật
13 Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=15cm); TKHT(f2=50cm) cách nhau L =68cm.
a Điểm sáng S trước O1 cho chmf tia ló là chùm song song và hợp với trục chính góc α =30o Định vị trí S
b Một chùm sáng song song truyền tới từ phía O2 và hợp với trục chính góc α ’=3o Hãy xác định ảnh cho32
Trang 3314 Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=10cm) và TKHT O2(f2=20cm) cách nhau L =45cm Vật sáng AB thẳng
gĩc với trục chính đặt trong khoảng hai thấu kính Định vị trí vật để:
a Hệ cho hai ảnh cĩ vị trí trùng nhau
b Hệ cho hai ảnh thật cao bằng nhau
15 Hệ đồng trục gồm 3 thấu kính cĩ tiêu cự f1=f=-10cm; f2=9cm Biết O1O2= O2O3= L = 10cm.
a Chùm tia sáng song song với trục chính tới hệ thấu kính Định vị trí tiêu điểm của hệ
b Điểm sáng S trên trục chính Định vị trí S để hệ cho ảnh Sơ đối xứng với S qua hệ Vẽ đường đi của mộttia sáng truyền từ S qua hệ
16 Cho hệ đồng trục gồm TKPK O1(f1=-18cm) và TKHT O2(f2=24cm) cách nhau một đoạn L Vật sáng AB
đặt trước O1 một đoạn 18cm Định L để:
a Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh xa vơ cùng
b Hệ cho ảnh trùng vị trí với vật
c Hệ choa nhr cao gấp 3 lần vật
17 Hệ đồng trục gồm TKPK O1(f1=-10cm) và TKHT O2(f2=10cm) cách nhau một đoạn L Sau O2, đặt màn
hứng ảnh cách O2 30cm Chiếu chùm sáng tới O1 song song với trục chính
a Định L, biết trên màn hiện rõ điểm Vẽ ảnh
b Nếu dịch O2 xa dần O1 thì phải dịch màn như thế nào để ảnh hiẻnõ trên màn
c Thay chùm sáng bằng vật AB Định L để:
- Hệ cho ảnh thật với mọi giá trị của vật
- Hệ cho ảnh ảo với mọi vị trí của vật
• thủy tinh thể: Bộ phận chính: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f thay đổi được
• võng mạc: màn ảnh, sát đáy mắt nơi tập trung các tế bào nhạy sáng ở dầu các dây thần kinh thị giác Trên võng mạc có điển vàng V rất nhạy sáng.
• Đặc điểm: d ’ = OV = không đổi: để nhìn vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) => f thay đổi (mắt phải điều tiết )
d/ Sự điều tiết của mắt – điểm cực viễn C v - điểm cực cận C c
Khoảng cách từ điểm cực cận Cc đến cực viễn Cv : Gọi giới hạn thấy rõ của mắt
- Mắt thường : f max = OV, OC c = Đ = 25 cm; OC v = ∞
e/ Góc trong vật và năng suất phân ly của mắt
33
Trang 34α = góc trông vật ; AB: kích thườc vật ; l = AO = khỏang cách từ vật tới quang tâm O của mắt
- Năng suất phân ly của mắt
Là góc trông vật nhỏ nhất α min giữa hai điểm A và B mà mắt còn có thể phân biệt được hai điểm
đó
min
11'3500
- sự lưu ảnh trên võng mạc
là thời gian ≈0,1s để võng mạc hồi phục lại sau khi tắt ánh sáng kích thích
3 Các tật của mắt – Cách sửa
a Cận thị
là mắt khi không điều tiết có tiêu điểm nằm trước võng mạc
f max < OC; OC c < Đ ; OC v < ∞ => D cận > D thường
- Sửa tật : nhìn xa được như mắt thường : phải đeo một thấu kính phân kỳ sao cho ảnh vật ở
∞qua kính hiện lên ở điểm cực viễn của mắt
Là mắt khi không điề tiết có tiêu điểm nằm sau võng mạc
F max >OV; OC c > Đ ; OC v : ảo ở sau mắt => D viễn < D thường
Sửa tật : 2 cách :
+ Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn xa vô cực như mắt thương mà không cần điều tiết(khó thực hiện).
+ Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn gần như mắt thường (đây là cách thương dùng )
Dạng 1 Xác định khoảng thấy rõ của mắt
1 Thuỷ tinh thể L của mắt cĩ tiêu cự khi khơng điều tiết là 15, 2mm Quang tâm của L cách võng mạc là
15cm Người này chỉ cĩ thể đọc sách gần nhất là 40cm
a Xác định khoảng thấy rõ của mắt
b Tính tụ số của thuỷ tinh thể khi nhìn vật ở vơ cực
Dạng 2 Sửa tật cho mắt
2 Một người cận thị cĩ giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 50cm Cĩ thể sửa tật cận thị cho người đĩ bằng hai34
Trang 35- Đeo kính cận L1 để khoảng thấy rõ dài nhất ở vô cực (có thể nhìn vật ở rất xa)
- Đeo kính cận L2 để khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, bằng khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt bìnhthường
a) Hãy xác định số kính (đọ tụ) của L1 và L2 khoảng thấy rõn ngắn nhất khi đeo L1 và khoảng thấy rõ dàinhất khi đeo L2
b) Hỏi sửa tật cận thị theo cách nào có lợi hơn? vì sao? Giả sử đeo kính sát mắt
3 Xác định độ tụ và tiêu cự của kính cần đeo để một người có tật viễn thị có thể đọc được trang sách đặt
cách mắt anh ta gần nhất là 25cm Cho biết khoảng nhìn thấy rõ ngắn nhất của mắt người đó là 50cm
4 Một người cận thị về già có thể nhìn rõ được những vật ở cách mắt 1m Hỏi người đó cần đeo kính có tụ
số bằng bao nhiêu để có thể:
a) Nhìn rõ các vật ở rất xa
b) Đọc sách đặt cách mắt 25cm
5 Một người cận thị, có khoảng nhìn thấy rõ xa nhất là 8cm, đeo kính cách mắt 2cm.
a) Muốn nhìn rõ vất ở rất xa mà không cần điều tiết, kính đó phải có tiêu cự và tụ số là bao nhiêu?
b) Một cột điện ở rất xa có góc trông (đường kính góc) là 40 Hỏi khi đeo kính người đó nhìn thấy ảnh cộtđiện với góc trông bằng bao nhiêu
6 Một mắt không có tật có quang tâm nằm cách võng mặc một khoảng bằng 1, 6m Hãy xác định tiêu cự
và độ tụ của mắt đó khi:
a) Mắt không điều tiết
b) Mắt điều tiết để nhìn rõ một vật đặt cách mắt 20cm
7 Một mắt cận thị có khoảng thấy rõ dài nhất là 12cm.
a) Khi mắt không điều tiết thì độ tụ của mắt là 62, 5điốp Hãy tính khoảng cách từ quang tâm đến võng mạccủa mắt
b) Biết rằng khi mắt điều tiết tối đa thì độ tụ của nó là 67,5 điốp Hãy xác định khoảng nhìn rõ ngắn nhất củamắt
8 Một người có thể thấy rõ các vật cách mắt từ 7,5cm đến 20cm Hỏi mắt bị tật gì? Muốn chữa phải đeo
kính loại gì có tụ số bao nhiêu? Khi mang kính này, mắt có thể nhìn rõ vật ở trong khoảng nào?
Cho biết khi mang kính, mắt nhìn rõ vật ở vô cực mà không điều tiết và kính đeo sát mắt
9 Thủy tinh thể của một mắt viễn thị tương đương một thấu kính hội tụ L có quang tâm cách võng mạc là
14cm Để mắt thấy rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết thì phải đeo kính L1 có tụ số D1=+4điốp và cáchmắt 1cm Xác định viễn điểm của mắt và tiêu cự của thủy tinh thể khi không điều tiết
10 Một mắt viễn thị muốn quan sát những vật ở xa mà không phải điều tiết thì phải mang kính L1 có tụ sốD1=+0,75điốp; muốn quan sát những vật ở gần thì phải mang kính L2 có tụ số D2=+2,5điốp Với kính L2,Khi mắt điều tiết tối đa thì nhìn rõ được vật cách mắt 30cm Cho biết kính đeo sát mắt Hãy xác định:
a) Viễn điểm và cận điểm của mắt
b) Khi đeo kính L1, khoảng cách ngắn nhất từ vật tới mắt để nhìn rõ là bao nhiêu
c) Khi đeo kính L2, khoảng cách xa nhất từ mắt đến vật và nhìn rõ là bao nhiêu
11 Một mắt viễn thị có thể xem như một thấu kính hội tụ, tiêu cự 17mm Tiêu điểm sau võng mạc 1mm.
Tính tiêu cự của kính cần đeo để thấy rõ vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết trong các trường hợp:
a Kính sát mắt
b Kính cách mắt 1cm
12 Một mắt cận thị có cận điểm cách mắt 11cm, viễn điểm cách mắt 51cm.
1 Để sửa tật cho mắt cận thị thì phải đeo kính gì? Độ tụ bao nhiêu
a) Kính đeo sát mắt
b) Kính cách mắt 1cm
c) Xác định cận điểm khi đeo các kính trên
2 Để đọc sách cách mắt 21cm, mắt không điều tiết thì đeo kính tiêu cự bằng bao nhiêu? Biết kính cách mắt1cm
3 Để đọc sách trên mà chỉ có kính hội tụ có tiêu cự f =28,8cm thì kính phải đặt cách mắt bao nhiêu
13 Một mắt cận khi về già chỉ trông rõ vật từ 40cm đến 80cm.
1 Để nhìn rõ các vật ở xa cần đeo kính số mấy? khi đó cận điểm cách mắt bao nhiêu?
2 Để đọc sách đặt cách mắt 25cm cần đeo kính số mấy? khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu? 35
Trang 36c) Khi đeo kính người này nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?
15 Một người đứng tuổi cĩ khả năng nhìn rõ những vật ở xa khi mắt khơng điều tiết, nhưng để nhìn rõ
những vật gần nhất cách mắt 27cm thì phải đeo kính +2điốp cách mắt 2cm
a) Xác định kghoảng nhìn rõ ngắn nhất khi mắt khơng đeo kính Nếu đưa kính đĩ vào sát mắt thì người ấythấy được vật xa mắt nhất bao nhiêu?
b) Kính vẫn được mang cách mắt 2cm Tính độ bội giác của ảnh khi người ấy nhìn một vật gần mắt nhất và
xa mắt nhất
16 Một người cận thị cĩ điểm cực viễn cách mắt 45cm.
1) Xác định độ tụ của kính cần đeo để người này cĩ thể nhìn rõ các vật ở xa vơ cùng mà khơng cần điều tiết,kính cách mắt 5cm
2) Khi đeo kính(kính vẫn cách mắt 5cm) người này cĩ thể đọc sách cách mắt gần nhất 25cm Hỏi khoảngcực cận của mắt người này khi khơng đeo kính là bao nhiêu
3) Để đọc những dịng chữ nhỏ mà khơng cần điều tiết người này bỏ kính và đùng một kính lúp cĩ tiêu cự f
= 5cm đặt sát mắt Khi đĩ trang sách đặt cách kính lúp bao nhiêu ? Độ bội giác của ảnh bằng bao nhiêu
17 Mắt một người cận thị cĩ khoảng thấy rõ ngắn nhất là là 12,5cm và giới hạn nhìn rõ là 37,5cm.
1) Hỏi người này phải đeo kính cĩ độ tụ bằng bao nhiêu để nhìn rõ các vật ở xa vơ cùng mà khơng phải điềutiết? Khi đĩ người đĩ nhìn được vật gần mắt nhất bao nhiêu Hỏi người đĩ đeo kính cĩ độ tụ như thế nào thì
sẽ khơng nhìn thấy bất kỳ vật nào trước mắt? Coi kính đeo sát mắt
2) Người này khơng đeo kính, cầm một gương phẳng đặt sát mắt rồi dịch gương lùi dần ra xa Hỏi tiêu cựcủa thuỷ tinh thể thay đổi như thế nào trong khi mắt nhìn thấy rõ ảnh? Độ lớn gĩc trong ảnh cĩ thay đổikhơng? Nếu cĩ thì tăng hay giãm
18 Một người đeo kính cĩ độ tụ D=2điốp sát mắt thì cĩ thể nhìn rõ vật đặt cách mắt từ 25cm đến 1m
a) Hỏi khoảng cách từ điểm cực cận và cực viễn tới mắt người đĩ khi khơng đeo kính bằng bao nhiêu
b) Xác định độ biến thiên độ tụ của thuỷ tinh thể mắt người đĩ từ trạng thái khơng điều tiết tới trạng tháiđiều tiết tối đa
19 Trên hình vẽ, MN là trục chính của một gương cầu lõm, C là tâm gương S là điểm sáng thực và S’ là
ảnh thật của S cho bởi gương Biết SC=16cm, SS’=28cm
S C S’
a) Tính tiêu cự của gương cầu lõm
b) Một người cĩkhoảng nhìn rõ cách mắt từ 12cm đến 48 cm đứng trước gương Xác định khoảng cách từmắt người đĩ tới gương để người đĩ cĩ thể nhìn rõ ảnh của mình qua gương
c) Xác định vị trí của mắt người để gĩc trơng ảnh là lớn nhất
CHỦ ĐỀ 12: KÍNH LÚP.
A/ định nhgĩa:
Là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trông việc quang sát các vật nhỏ Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo, lớn hơn vật và nằm trông giới hạn nhìn thấy rõ của mắt.
Trang 37• Ngắm chừng ở cực cận
Điều chỉnh để ảnh A 1 B 1 là ảnh ảo hiệm lean ở C C : d 1 ’ = - (OC C - l)
(l là khoảng cách giữa vị trí đặt kính và mắt)
• Ngắm chừng ở C V
Điều chỉnh để ảnh A 1 B 1 là ảnh ảo hiệm lên ở C V : d 1 ’ = - (OC V - l)
d/ Độ bội giác của kính lúp
Định nghĩa:
Độ bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh α của một vật
qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp α0 của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của
• khi ngắm chừng ở vô cực
+ Mắt không phải điều tiết
+ Độ bội giác của kính lúp không phụ thuộc vào vị trí đặt mắt.
Trang 38- ĐT 0912.16.43.44 - nguyenhinh01@gmail.com
1 Dùng một thấu kính có độ tụ +10 điốp để làm kính lúp.
a) Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cùng
b) Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh khi người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận
Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của người này là 25cm Mắt đặt sát kính
2 Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10cm và điểm cực viễn là 50cm, quan sát
một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ +10 điốp Mắt đặt sát sau kính
a Hỏi phải đặt vâth trong khoảng nào trước kính
b Tính độ bội giác của kính ứng với mắt người ấy và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:
- Người ấy ngắm chừng ở điểm cực viễn
- Người ấy ngắm chừng ở điểm cực cận
3 Một mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 24cm, đặt tại tiêu điểm của một kính lúp, tiêu cự 6cm để
nhìn một vật AB=2mm đặt vuông góc với trục chính Tính:
a Góc trông α của vật khi nhìn qua kính lúp
b Độ bội giác của kính lúp
c Phạm vi ngắm chừng của kính lúp
4 Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 15cm và giới hạn nhìn rõ là 3,5cm Người ấy quan sát
một vật nhỏ qua một kính lúp có tiêu cự 5cm Mắt đặt cách kính 10cm
1 Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính
2 Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và điểm cực viễn
3 Biết năng suất phân ly của mắt người này là 1’ Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người ấy còn phân biệt được
5 Một người có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, quan sát một vật AB=2mm đặt trước một kính lúp (tiêu
cự 10cm) và cách kính 6cm; mắt người đó đặt sau kính và cách kính 1cm
a Hãy tính độ phóng đại của ảnh và độ bội giác của kính khi người này ngắm chừng ở điểm cực cận
b Một người thứ hai bị cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 15cm, cũng quan sát vật AB bằng kính lúp trên và cùng các điều kiện như với người thứ nhất Hãy tính độ bội giác của kính lúp ứng với người thứ hai
38
Trang 396 Đặt mắt sau kính lúp tiêu cự 4cm một khoảng a=2cm, khi đó ảnh của một vật đặt trước mắt hiện ra tại
điểm cực cận cách mắt l=20cm Hãy tính khoảng cách từ vật đến kính lúp và tính đường kính góc của ảnh và
độ bội giác của kính lúp khi đó, biết rằng độ lớn của vật AB=0,1cm
7 Giới hạn nhìn rõ của một mắt cận thị nằm trong khoảng cách từ 10cm đến 20cm Đặt mắt tại tiêu điểm
của một kính lúp(tiêu cự f=3cm) để quan sát các vật Hỏi phải đặt vật cách kính bao nhiêu Xác định giớihạn ngắm chừng của mắt khi sử dụng kính lúp
2 Một mắt không có tật, có khoảng nhìn rõ ngắn nhất bằng 25cm, được đặt tại tiêu điểm của một kính lúp
để quan sát một vật nhỏ Biết rằng mắt vẫn nhìn rõ vật khi dịch chuyển đi 0,8cm
a Hãy tính tiêu cự f của kính và độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực
b Hãy xác định kích thước nhỏ nhất của vật mà mắt còn có thể phân biệt khi nhìn qua kính lúp, biết năng suất phân li của mắt là 4.10-4 rad
8 Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất D=15cm và giới hạn nhìn rõ là 35cm
Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm Mắt đặt cách kính 10cm
a Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?
b Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp người này ngắm chừng ở điểm cực cận và cực viễn
c Năng suất phân li của mắt người này là 1’ Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà mắt người này còn phân biệt được khi quan sát qua kính
9 Một kính lúp là thấu kính hội tụ có độ tụ +10dp
a Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực
b Tính độ bội giác của thấu kính và độ phóng đại của ảnh khi người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận Cho biết OCc=25cm Mắt đặt sát kính
10 Một ngưòi cận thị có các điểm Cc, Cv cách mắt lần lượt là 10cm và 50cm Người này dùng kính lúp có
độ tụ +10dp để quan sát một vật nhỏ Mắt đặt sát kính
a Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?
b Tính độ bội giác và độ phong đại trong trường hợp sau:
- Ngắm chừng ở điểm cực viễn
- Ngắm chừng ở điểm cực cận
11 a Vật có kích thước 0,3mm được quan sát qua kính lúp có tiêu cự 2cm, mắt đặt tại F’ Tính góc trông
của ảnh và so sánh với góc trông khi không dùng kính Trong cả hai trường hợp mắt quan sát viên đều quan
Trang 40b Tính độ bội giác của kính ứng với trường hợp mắt không điều tiết
13 Hai thấu kính hội tụ giống hệt nhau cùng tiêu cự 30mm đặt đồng trục sao cho hai quang tâm cách nhau
20mm
a Vẽ ảnh của một vật ở vô cực, trên trục chính, cho bởi hệ
b Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính gần nhất
c Vật có góc trông 0,1rad khi nhìn bằng mắt thường Tính độ lớn của ảnh
d Hệ trên dùng làm kính lúp để quan sát một vật nhỏ Phải đặt vật ở đâu để ảnh ở vô cực
14 Môt người đứng tuổi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính nhưng khi đeo kính có tụ số 1dp thì
đọc được trang sách đặt cách mắt 25cm
a Xác định vị trí của các điểm cực viễn và cực cận của người này
b Xác định độ biến thiên của độ tụ mắt người này từ trạng thái không điều tiết đến điều tiết tối đa
c Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp trên vành có ghi x8 để quan sát một vật nhỏ(lấy D=25cm) Mắt cách kính 30cm Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Xác định phạm vi biến thiên độ bội giác củaảnh
15 Một người có điểm cực viến cách mắt 50cm
a Xác định đọ tụ kính mà người này phải đeo để có thể nhìn rõ các vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết
b Khi đeo kính, người này có thể đọc được trang sách cách mắt gần nhất là 20cm
Hỏi điểm cực cận cách mắt bao xa
c Để đọc được những dòng chữ nhỏ mà không phải điều tiết, người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có tiêu cự 5cm đặt sát mắt
Khi đó trang sách phải đặt cách kính bao nhiêu? Tính độ bội giác của ảnh