48 BAI TAP QUANG HINH HOC VAT LY 9

BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÝ Bài tốn1:( Thấu kính hội tụ vật đặt ngồi tiêu cự) Vật sáng AB = h = 1cm đặt vng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 36cm a, Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b, Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT chiều cao ảnh Bài giải: Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: B O A F’ A’ F H B’ b, Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 36cm AB = h = 1cm Tính OA’, A’B’ Từ nhận xét: OH = A’B’ Ta có: Tam giác ABF đồng dạng với tam giác OHF (gg)  AB BE AF AB OA  OF (AF = OA – OF)     OH HF OF A' B ' OF 36  12 24    A' B ' 12 12 12  A' B '   0,5 (*) 24 Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (gg)  AB OA 36     OA '  0,5.36  18 A ' B ' OA ' 0,5 OA ' Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ tia qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: B K O A F A’ F’ H B’ b, Bài giải: Tính A’B’ theo (*) cách A’B’ = 0,5cm Tam giác OKF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’  OK OF ' AB OF '    A' B ' A' F ' A ' B ' OA ' OF ' 12   0,5 OA ' 12  OA ' 12  0,5.12  (Vì OK = AB A’F’ = OA’- OF’)  OA '   12  18 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F’ a, Vẽ ảnh: B H F’ A’ A F O B’ b, Bài giải: Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (gg)  OA OB AB 36 (1)     OA ' OB ' A ' B ' OA A ' B ' Tam giác OHF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’ (gg)  OH OF ' AB OF ' ( Vì OH = AB A’F’ = OA’ – OF’)    A' B ' A' F ' A ' B ' OA ' OF ' AB 12 (2)   A ' B ' OA ' 12 Từ (1) (2) ta có: 36 12   36.OA ' 432  12.OA '  OA '  432 : 24  18 OA ' OA ' 12 Thay OA’ = 18 vào (1) ta được: (1)  36   36 A ' B '  18  A ' B '  0,5 18 A ' B ' Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm Bài toán 2: ( TKHT vật đặt nằm tiêu cự) Vật sáng AB = h = 1cm đặt vng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 8cm a, Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b, Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT chiều cao ảnh Bài giải: Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: ’ B’ H B A’ F A O F’ b, Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 8cm AB = h = 1cm Tính OA’, A’B’ Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (gg)  AF AB (1)  OF OH Mà AF = OF – OA OH = A’B’ nên: (1)  OF  OA AB 12   A ' B '  cm    OF A' B ' 12 A' B ' Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (gg)  OA ' A ' B ' OA '     OA '  24 cm OA AB Vậy độ cao ảnh 3cm khoảng cách từ ảnh đến TKHT 24cm Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ tia qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: B’ H B A’ F K A O F’ b, Bài giải: Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (gg)  AF AB (1)  OF OH Mà AF = OF – OA OH = A’B’ nên: (1)  OF  OA AB 12   A ' B '  cm    OF A' B ' 12 A' B ' Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’A’B’ (gg) OF ' OK Mà OK = AB = 1cm nên  A' F ' A' B ' OF ' AB 12     A ' F '  36 cm A' F ' A' B ' A' F '  Mà OA’ = A’F’ – OF’ = 36 – 12 = 24cm Vậy độ cao ảnh 3cm khoảng cách từ ảnh đến TKHT 24cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F’ a, Vẽ ảnh: B’ B A’ F H O F’ b, Giải: Cách 3a : Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (gg)  OA ' OB ' A ' B ' OA ' A ' B ' (1)     OA OB AB AB Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’A’B’ (gg) F ' A' A' B ' Mà F’A’ = OF’ + OA’ = 12 + OA’ nên:  F 'O AB 12  OA ' A ' B ' (2)   12 AB OA ' 12  OA ' Từ (1) (2)   12  Giải phương trình ta có kết OA’ = 24cm thay vào (1) tính A’B’ = 3cm Cách 3b: Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’(gg)  OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' (1’)     OA OB AB OB Tam giác BB’H đồng dạng với tam giác OB’F’ (gg)  OB ' OF ' 12 ( Vì BH = OA = 8cm)   BB ' BH Aùp dụng tính chất dãy tỉ lệ thức , ta có:  OB ' BB ' OB ' BB ' OB OB ' 12       (2’) 12 12  OB Từ (1’) (2’) ta tính OA’ = 24cm A’B’ = 3cm Bài toán 3: ( Thấu kính phân kỳ vật đặt nằm ngồi tiêu cự) Vật sáng AB = h = 3cm đặt vng góc với trục TKPK có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 36cm a, Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b, Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKPK chiều cao ảnh Bài giải: Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia hướng đến tiêu điểm F’ – đến TKPK có tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: B B’ A F A' H O F’ b, Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 36cm AB = h = 3cm Tính OA’, A’B’ Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’AB (gg)  F ' O OH  F ' A AB Vì OH = A’B’ F’A = OF’ + OA = 12 + 36 = 48 cm  F 'O A' B ' 12 A ' B '     A ' B '  0,75 cm F'A AB 48 Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (gg)  OA ' A ' B ' OA ' 0, 75     OA '  cm OA AB 36 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm Cách 2: Sử dụng tia song song với trục có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F tia hướng tới F’đến TKPK có tia ló song song với trục a, Vẽ ảnh: B H A B’ K A’ O F F’ b, Bài giải: Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’AB  F ' O OK  F ' A AB Vì OK = A’B’ F’A = OF’+ OA = 12+36 = 48cm: 12 A ' B '   A ' B '  0, 75cm 48 Tam giác FA’B’ đồng dạng với tam giác FOH  FA ' A ' B ' Vì OH = AB =3cm:  OF AB  12  OA ' 0, 75   OA '  9cm 12 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục đến TKPK – có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F a, Vẽ ảnh: B H B’ A F A’ O F’ b, Giải: Cách 3a: Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B” (gg)  OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' A ' B ' (1)      OA OB AB 36 OB AB Tam giác FA’B’ đồng dạng tam giác FOH (gg)  A ' F FB ' A ' B '   OF FH AB Vì OH = AB; A’F = OF – OA’ = 12 – OA’  12  OA ' A ' B ' (2)  12 AB Từ (1) (2) ta có : OA ' 12  OA '   OA '  cm 36 12 Thay OA’ = 9cm vào (1) ta A’B’ = 0,75cm Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm Cách 3b: Tam giác OAB đồng dạng tam giác OA’B’(gg)  OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' A ' B ' (1)      OA OB AB 36 OB AB Tam giác FB’O đồng dạng với tam giác HB’B(gg)  FB ' OB ' OF OB ' 12      HB ' BB ' HB BB ' 36 Aùp dụng tính chất tỉ lệ thức Ta có: OB ' 1   (2) OB ' BB '  Từ (1) (2) ta tính OA’=9cm A’B’=0,75cm ... = OF’+ OA = 12+36 = 48cm: 12 A ' B '   A ' B '  0, 75cm 48 Tam giác FA’B’ đồng dạng với tam giác FOH  FA ' A ' B ' Vì OH = AB =3cm:  OF AB  12  OA ' 0, 75   OA '  9cm 12 Vậy khoảng cách... (gg)  F ' O OH  F ' A AB Vì OH = A’B’ F’A = OF’ + OA = 12 + 36 = 48 cm  F 'O A' B ' 12 A ' B '     A ' B '  0,75 cm F'A AB 48 Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (gg)  OA ' A ' B ' OA...  OA ' 0, 75   OA '  9cm 12 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục đến TKPK – có tia ló kéo dài qua tiêu