File word: Tổng hợp tất cả dạng bài tập vật lý 11 Phân dạng chi tiết Lý thuyết tỉ mĩ Bài tập vận dụng hay Bài tập trắc nghiệm và tự luận đa dạng, có lời giải chi tiết
Các chuyên đề Vật Lí 11 MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ DÙNG TRONG TẬP SÁCH Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị hệ SI Kí hiệu Đơn vị dẫn suất Điện tích Lực Hằng số lực Culơng Q, q F k C N N.m2 C2 C = A.s N = kg.m/s2 N.m2 C2 Hằng số điện môi Cường độ điện trường Công Điện Hiệu điện Điện dung ε E Culông Niutơn N.m2 C2 9.10 Không đơn vị Vôn/mét V/m V/m A V U C Jun Vôn Vôn Farra J V V F J = kg.m2/s2 V = A.Ω V = A.Ω Năng lượng Cường độ dịng điện Thời gian Suất điện động Cơng suất W I t E P Jun Ampe Giây Vôn Oát J A s V W Nhiệt lượng Điện trở Q R, r Jun Ôm J Ω Điện trở suất Hệ số nhiệt điện trở ρ α Ôm.mét Ω.m K-1 Hệ số nhiệt điện động Hiệu suất Khối lượng Số Fa-ra-đây Khối lương mol ng.tử Hoá trị Cảm ứng từ αT H m F A n B Vôn/Kenvin Phần trăm Kilôgam 96500 C/mol Gam/mol Khơng đơn vị Tesla Độ từ thẩm µ Không đơn vị C V F= J = kg.m2/s2 Đơn vị Đơn vị V = A.Ω J s W= J = kg.m2/s2 V A Ω= Kenvin V/K % kg C/mol g/mol K V/K Đơn vị C/mol g/mol T T= N A.m Các chun đề Vật Lí 11 Φ L Từ thơng Độ tự cảm Vêbe Henri Wb H W = T.m2 Wb A H= Chiết suất n Khơng có đơn vị Tiêu cự f Mét m Đơn vị Độ tụ D Điôp dp dp = m-1 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY Fx 570ES ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP VẬT LÝ 11 I TÌM NHANH ĐẠI LƯỢNG CHƯA BIẾT TRONG BIỂU THỨC Sử dụng SOLVE ( Chỉ dùng COMP: MODE ) Chọn chế độ làm việc Nút lệnh Ý nghĩa - Kết hình Dùng COMP MODE COMP tính tốn chung Chỉ định dạng nhập/ xuất toán SHIFT MODE Màn hình xuất Math Nhập biến X ALPHA ) Màn hình xuất X Nhập dấu = ALPHA CALC Màn hình xuất = Chức SOLVE: SHIFT CALC = hiển thị kết X= Lưu ý: Chức CALC SOLVE ngược Các Ví dụ: Ví dụ 1: Cho dịng điện I = 15 A qua điện trở R = Ω, R2 = 10 Ω mắc song song Tính I1, I2 5X = 10 (15-X) Giải: I1R1 = I2R2 Hay R1X = R2 (15-X) Nhập Bấm: X= L-R = Vậy I1 = 10 máy : 5X = 10(15-X) SHIFT CALC = (DÙNG SOLVE) kết quả: 10 A ; I2 = 15 - 10 = A Ví dụ 2: Cho dịng điện 18 A qua ba điện trở R1 = Ω , R2 = Ω , R3 = Ω mắc song song Tính hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song X X X Giải: I1R1= I2R2 = I3R3 Ta có U X + + = 18 Nhập máy : X X X + + = 18 R1 R2 R3 X X X + + = 18 X= L-R = 18 Bấm: SHIFT CALC = (DÙNG SOLVE) kết quả: Vậy U = 18 V Các chuyên đề Vật Lí 11 Ví dụ 3: Cho dịng điện 11 A qua ba điện trở R1 = Ω, R2 = Ω, R3 = 10 Ω mắc song song Tính cường độ dịng điện qua điện trở: I 1, I2, I3 X X X + + = 11 Giải: I1R1 = I2R2 = I3R3 Ta có U X 10 X X X + + = 11 X= 20 R1 R2 R3 L-R = Bấm: SHIFT CALC = (DÙNG SOLVE) kết quả: Ta U = 20V Ấn M+ sau chia ta I1 = A, Ấn phím AC Bấm Bấm RCL M + RCL M + chia I2 = A; Ấn phím AC chia 10 I3 = A Ví dụ 4: Hai điện trở R1, R2 mắc song song cho điện trở tương đương R2 - R1 = Ω Tính R1, R2 1 + = X X + 18 Giải: Ta có X= L-R = 18 Ω Biết R1 X 1 + = R R + 18 Nhập máy : 1 + = X X + 18 Bấm: SHIFT CALC = (DÙNG SOLVE) kết quả: Vậy R = Ω Ví dụ 5: Ba điện trở R1 , R2, R3 mắc song song mạch điện cho điện trở tương đương 18 11 Ω Biết R3 - R2 = R2 - R1 =3 Ω Tính R1, R2, R3 Giải: Gọi R1 điện trở nhỏ Đặt R1 X 1 11 1 11 + + = ↔ + + = R1 R2 R3 18 X X + X + 18 Ta có: 1 11 + + = X X + X + 18 X= L-R = 3 Các chun đề Vật Lí 11 Nhập máy: hình bên Ấn SHIFT CALC ( SOLVE) = Ta kết quả: R1 = X = Ω => R2 = X + = Ω; R3 = X + = Ω Ví dụ 6: Hai cầu nhỏ tích điện có độ lớn nhau, đặt cách cm chân khơng đẩy lực 0,9N Xác định điện tích hai cầu Phương pháp truyền Phương pháp dùng SOLVE thống Giải: Theo định luật Coulomb: q q F = k 2 r ⇒ q1.q2 = F r k ⇔ q1 = q ALPHA ) x2 ∇ 0.05 x2 nên ⇒ với biến X q1 q2 Nhấn 0.9 ALPHA CALC x10x x 0,9.0,052 q1.q2 = = 25.10−14 9.109 Mà Ta có: Nhấn: MODE (COMP ) q q F = k 2 r q1 = 25.10−14 Máy hiển thị : Tiếp tục nhấn SHIFT CALC = q2 = q1 = 5.10−7 C Do hai điện tích đẩy nên: q1 = q2 = 5.10−7 C −7 Máy hiển thị: hay q1 = q2 = −5.10 C X q q cần tìm Vậy q1 = q2 = 5.10−7 C hay q1 = q2 = −5.10−7 C (do hai điện tích đẩy nhau) Ví dụ 7: Cho mạch điện hình vẽ Biết: R1 = =2 Ω , R3 = Ω hiệu điện hai đầu mạch Tính điện trở tương đương mạch cường độ điện chạy qua mạch R1 R2 R3 Ω , R2 V dòng Các chuyên đề Vật Lí 11 Phương pháp truyền thống Giải: Điện trở tương đương: R1 nối tiếp R2 nên: R12 = R1 + R2 = 5+2 = Ω R12 song song R3 nên: Rtd = Nhấn: MODE (COMP ) (R1 nối tiếp R2) song song R3 1 1 = + = + Rtd R12 R3 R1 + R2 R3 với biến X Rtđ R12 R3 7.1 = = Ω R12 + R3 + Theo định luật Ôm cho đoạn mạch: I= Phương pháp dùng SOLVE U = = 8A Rtd Nhấn ALPHA ) CALC > ALPHA + > + 1 Máy hiển thị : Tiếp tục nhấn SHIFT CALC = Máy hiển thị: X Rtđ cần tìm Vậy Rtđ = 0,875 Ω Cường độ dòng điện chạy qua mạch: I = U/Rtđ Nhấn : Ans = Máy hiển thị: Vậy I = A Các chuyên đề Vật Lí 11 Ví dụ 8: Một ống dây hình trụ dài 50 cm, cường độ dòng điện chạy qua vòng dây A cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10 -4 T Tính số vịng dây ống dây Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng SOLVE Nhấn: MODE (COMP ) Giải: Số vòng dây ống dây B = 4π 10−7 NI l Ta có: Bl 25.10−4.0,5 →N = = 4π 10−7 I 4π 10−7.2 N = 497 vịng B = 4π 10−7 Ta có: NI l với biến X N Nhấn 25 x10x (-) ALPHA CALC SHIFT x10x x x10x (-) x ALPHA ) x ∇ 0.5 Máy hiển thị : Tiếp tục nhấn SHIFT CALC = Máy hiển thị: X N cần tìm Vậy N = 497 vịng Từ ví dụ suy luận cách dùng công thức khác! II: DÙNG CÁC HẰNG SỐ CÀI ĐẶT SẴN TRONG MÁY TÍNH: Các số vật lí đổi đơn vị vật lí: a Các lệnh: Các số cài sẵn máy tính Fx570MS; Fx570ES; 570ES Plus; VINACAL 570ES Plus lệnh: [CONST] Number [0 ∼40] (xem mã lệnh nắp máy tính cầm tay) Các chuyên đề Vật Lí 11 Lưu ý: Khi tính tốn dùng máy tính cầm tay, tùy theo u cầu đề nhập trực tiếp số từ đề cho, muốn kết xác nhập số thơng qua mã lệnh CONST [0∼ 40] cài đặt sẵn máy tính! (Xem thêm bảng HẰNG SỐ VẬT LÍ đây) b Các số vật lí: Các số thường dùng là: Hằng số vật lí Khối lượng prơton (mp) Khối lượng nơtron (mn) Khối lượng êlectron (me) Điện tích êlectron (e) Số Avôgađrô (NA) Gia tốc trọng trường mặt đất (g) c.Ví dụ 1: Máy 570ES: Các số Tốc độ ánh sáng chân không (C0) hay c Điện tích êlectron (e) Khối lượng êlectron (me) Mã số 01 02 03 23 24 35 Máy 570ES bấm: Giá trị hiển thị SHIFT 0∼ 40 = Const [01] = Const [02] = Const [03] = Const [23] = Const [24] = 1,67262158.10-27 (kg) 1,67492716.10-27 (kg) 9,10938188.10-31 (kg) 1,602176462.10-19 (C) 6,02214199.1023 (mol-1) Const [35] = 9,80665 (m/s2) Thao tác bấm máy Fx 570ES Kết hình SHIFT CONST 28 = 299792458 m/s SHIFT CONST 23 = 1.602176462 10-19 C SHIFT CONST 03 = 9.10938188 10-31 Kg Đổi đơn vị (không cần thiết lắm): Với mã lệnh ta tra bảng in nắp sau máy tính - Máy 570ES bấm Shift Conv [mã số] = - Ví dụ: Từ 36 km/h sang m/s, bấm: 36 Shift [Conv] 19 = Màn hình hiển thị: 10 m/s - Máy 570MS bấm Shift Const Conv [mã số] = Ví dụ cách nhập số: Ví dụ 2: Tính lực tương tác điện electron prôtôn chúng đặt cách 2.10-9 cm nước nguyên chất có số điện mơi ε = 81 F= Giải 1: Ta có: k q1q2 ε r2 F= Thế số trực tiếp: 9.109 ( 1,6.10 −19 ) 81.(2.10 −11 ) 2 = 7,1.10−9 ( N ) Các chuyên đề Vật Lí 11 Giải 2: Bấm máy: 9.109 X SHIFT 23 e X2 ∇ 81 X ( x10x -11 ) –x2 = kết hiển thị: 7,1 10-9(N) Nhận xét: Cách nhập số e từ máy tính cho kết xác III CÁCH NHẬP SỐ NGHỊCH ĐẢO ĐỂ TÌM NHANH KẾT QUẢ : Ví dụ 1: Cho điện trở R1 = Ω, R2 = 12 Ω mắc song song.Tính điện trở tương đương Giải: Ta có: 1 1 1 = + ↔ = + R R1 R2 R 12 X −1 + 12 X −1 = Nhập máy: −1 X = 4 Vậy R = Ω x −1 Lưu ý: Nhấn nhanh nghịch đảo cách nhấn phím Ví dụ 2: bên phím MODE Vật sáng AB cách thấu kính phân kỳ đoạn 20 cm cho ảnh A’B’ cao vật Hãy xác định tiêu cự thấu kính Hướng dẫn giải 1 = + f d d' Áp dụng công thức Nhập máy tính: áp dụng cơng thức độ phóng đại k = -d’/d Kết quả: - 20 Hướng dẫn sử dụng máy tính ấn 20 x-1 + - 10 x-1 = Ans x-1 = Với thấu kính phân kì vật thật cho ảnh ảo chiều nhỏ với vật nên k > 0; suy A’B’/AB = k Hay d’ = - 0,5d = -10 cm Tiêu cự thấu kính f = - 20 cm IV SỬ DỤNG BỘ NHỚ TRONG MÁY TÍNH CẦM TAY: Các chuyên đề Vật Lí 11 Bộ nhớ phép tính ghi biểu thức tính mà bạn nhập vào thực kết Bạn sử dụng nhớ phép tính Mode COMP (MODE 1) Tên nhớ Miêu tả Bộ nhớ Ans Lưu lại kết phép tính cuối Kết phép tính cộng trừ với nhớ độc lập Bộ nhớ độc lập M Hiện thị “ M” liệu nhớ độc lập Sáu biến số A , B , C , D , X Y Các biến số dùng để lưu giá trị riêng a Mô tả nhớ (Ans) Nội dung nhớ Ans cập nhập làm phép tính sử dụng phím sau: = , SHIFT = , M+ , SHIFT M+ ( M-) RCL SHIFT RCL (STO) Bộ nhớ giữ tới 15 chữ số Nội dung nhớ Ans khơng thay đổi có lỗi việc vừa thực phép tính Nội dung nhớ Ans cịn ấn phím AC , thay đổi mode phép tính, tắt máy Dùng nhớ Ans để thao tác số phép tính: Ví dụ 1: Lấy kết chia cho 30 ( Tiếp tục) 30 = Ấn tự động nhập vào lệnh Ans Với thao tác , bạn cần thực phép tính thứ sau phép tính thứ Nếu cần gọi nội dung nhớ Ans sau ấn AC , ấn tiếp Ans Nhập nội dung nhớ Ans vào biểu thức: 579; Ví dụ 2: Để thao tác phép tính sau đây: 123 + 456 = 579 789 - = 210 Giải LINE D + 123+456 = 579 Các chuyên đề Vật Lí 11 D Ans 789Ans = 210 b Miêu tả chung nhớ độc lập (M) Có thể làm phép tính cộng thêm trừ kết nhớ độc lập Chữ “M” hiển thị nhớ độc lập có lưu giá trị Sau tóm tắt số thao tác sử dụng nhớ độc lập Ý nghĩa Ấn phím Thêm giá trị kết hiển thị biểu thức M+ vào nhớ độc lập Bớt giá trị kết hiển thị biểu thức SHIFT M+ (M) từ nhớ độc lập Gọi nội dung nhớ độc lập gần RCL M+ (M ) Cũng chuyển biến số M vào phép tính , yêu cầu máy tính sử dụng nội dung nhớ độc lập vị trí Dưới cách ấn phím để chuyển biến số M ALPHA M+ (M) Chữ “M” phía bên trái có giá trị khác lưu nhớ độc lập Nội dung nhớ độc lập ấn phím AC thay đổi mode tính tốn, kể tắt máy Các ví dụ sử dụng nhớ độc lập : Nếu chữ “M” hiển thị thao tác “ Xóa nhớ độc lập” trước thực ví dụ Ví dụ 3: 23 + = 32 : + M+ (thêm 32 vào) 53 – = 47 : M+ (thêm 47 vào :32+47=79) 45 = 90 : SHIFT M+ (M) ( 79 trừ cho 90 -11) 99 ÷ 3=33 : 9 M+ (Thêm 33 vào là: 33 -11=22) (Cộng ) 22 RCL M+ (M) ( Gọi M: kết 22 ) Xóa nhớ độc lập: Ấn SHIFT RCL (STO) M+ : Xóa nhớ độc lập làm chữ “M” lặn (Phép gán nhớ 0) c Các biến ( A, B, C, D) Miêu tả chung biến phép gán biến: (Đang thực phép tính) Phép gán biến gọi biến Nút lệnh Ý nghĩa - Kết 10 Các chuyên đề Vật Lí 11 Bài Cho hệ thấu kính L1, L2 L3 đặt đờng trục xếp hình vẽ Vật sáng phẳng, nhỏ có chiều cao AB đặt vng góc với trục chính, trước L tịnh tiến dọc theo trục Hai thấu kính L1 L3 giữ cố định hai vị trí O1 O3 cách 70 cm Thấu kính L2 tịnh tiến khoảng O1O3 Các khoảng O1M = 45 cm, O1N = 24 cm a) Đầu tiên vật AB đặt điểm M, thấu kính L đặt vị trí cách L1 khoảng O1O2 = 36 cm, ảnh cuối vật AB cho hệ sau L cách L3 khoảng 255 cm Trong trường hợp bỏ L ảnh cuối khơng có thay đổi vị trí cũ Nếu khơng bỏ L mà dịch chuyển từ vị trí cho phía L3 đoạn 10 cm, ảnh cuối vơ cực Tìm tiêu cự f 1, f2 f3 thấu kính b) Tìm vị trí L2 khoảng O1O3 mà đặt L2 cố định vị trí ảnh cuối có độ lớn ln ln khơng thay đổi ta tịnh tiến vật AB trước L c) Bỏ L3 Đặt L2 sau L1, cách L1 khoảng cm Bây giả sử tiêu cự L1 lựa chọn Hỏi cần phải chọn tiêu cự L để vật AB tịnh tiến khoảng MN ảnh cuối cho hệ L L2 luôn ảnh thật? Bài Một điểm sáng S đặt trục thấu kính hội tụ L có tiêu / cự f1 = 25 cm Người ta hứng ảnh S E đặt vng góc với trục a) Xác định vị trí vật, thấu kính để khoảng cách vật nhỏ b) Với vị trí vật, thấu kính, câu (a) Đặt sau L thấu kính L2 đờng trục với L1 cách L1 khoảng 20 cm Trên xuất vết sáng Hãy tính tiêu cự f2 thấu kính L2 điều kiện sau: Vết sáng có đường kính khơng đổi tịnh tiến Vết sáng có đường kính tăng gấp tịnh tiến xa thêm 10 cm Vết sáng có đường kính giảm nửa tịnh tiến xa thêm 10 cm Bài Cho hệ hai thấu kính L1, L2 đờng trục chính, cách khoảng a, có tiêu cự f1 = 30 cm f2 = - 10 cm Vật AB đặt vng góc với trục AB phía trước L1 (như hình vẽ) 368 Các chuyên đề Vật Lí 11 a) Khi AB cách L1 đoạn 36 cm / / + Xác định ảnh cuối A B tạo quang hệ a = 70 cm / / + Xác định giá trị a để A B ảnh thật / / b) Với giá trị a độ phóng đại ảnh cuối A B cho hệ thấu kính khơng phụ thuộc vị trí vật Bài Hệ thấu kính đờng trục O1, O2 gờm thấu kính phân kì O1 thấu kính hội tụ O2 có tiêu cự f2 = cm Trước O1, trục hệ có điểm sáng S cách O1 đoạn 10 cm Sau O2 đặt E vng góc với trục cách O đoạn 15 cm Giữ S, O1 E cố định, di chuyển O2 dọc theo trục người ta thấy hai vị trí cách đoạn L = cm vết sáng có đường kính đường kính rìa O2 (nếu dịch xa thấu kính kích thước vết sáng giảm) Hãy tính tiêu cự f1 thấu kính O1 Bài Hai thấu kính L1, L2 có trục chính, đặt cách khoảng l = 30 cm Đặt vật có chiều cao AB trước L cách khoảng 15 cm, thu / / ảnh có chiều cao A B M đặt cách L 12 cm Giữ vật cố định, rời hốn vị hai thấu kính phải dịch chuyển cm lại gần L thu ảnh Xác định tiêu cự hai thấu kính số phóng đại ảnh vị trí Bài 10 Vật sáng có chiều cao AB = h, đặt vng góc với trục thấu kính phân kì O1 có tiêu cự f1 = - 12 cm, vật AB cách O đoạn 24 cm Sau thấu kính O1 đặt thấu kính phân kì O đờng trục có tiêu cự f = - 30 cm, khoảng cách O 1O2 = 46 cm Đặt thêm thấu kính hội tụ O có tiêu cự f đờng trục với hai thấu kính trên, khoảng O1O2 Người ta thấy có hai vị trí thấu kính hội tụ cách đoạn l = 16 cm ảnh AB qua hệ rõ nét M đặt sau O 2, cách O2 đoạn 15 cm (như hình vẽ) a) Tính tiêu cự f thấu kính hội tụ b) Tính độ cao ảnh M 369 Các chuyên đề Vật Lí 11 * Hướng dẫn giải Bài a) Xác định vị trí độ lớn ảnh vật cho hệ thấu kính Sơ đờ tạo ảnh: / d1 d1 f1 0,5.1 = d1 − f = 0,5 − = - (cm) / d2 = a - d = 3,5 - (-1) = 4,5 (cm) / d2 d2 f2 4,5.4 = d − f = 4,5 − = 36 (cm) Ảnh cho hệ ảnh thật cách thấu kính L2 đoạn 36 cm − d1/ −(−1) d = 0,5 = k1 = − d 2/ − 36 d = 4,5 = - k2 = k = k1.k2 = 2.(-8) = -16 A2B2 = |k|.AB = 16.1,5 = 24 (mm) Ảnh ngược chiều so với vật AB có chiều cao A2B2 = 24 mm b) Xác định chiều dịch chuyển vật AB, thấu kính L để tăng độ lớn ảnh cho hệ Nhận xét: A1B1 ảnh ảo AB cho L1, A1B1 chiều với AB (k1 > 0) A1B1 vật thật L2, cho ảnh thật nên A2B2 ngược chiều A1B1 (k < 0) f1 f2 A2 B2 |k| = AB = k1.|k2| = f − d1 d − f d1 f1 / Ta có: d = a - d = a - d1 − f (1) d1 f1 ad1 − af1 − d1 f − d1 f + f f d1 − f1 d2 - f = a - d − f - f = d [a − ( f + f )] − af1 + f f ( a − 5)d − a + d1 − f1 d1 − = = 370 Các chuyên đề Vật Lí 11 ÷ ÷ ÷ ÷. (a − 5)d − a + ÷ f1 f2 − d A2 B2 1 ÷ ÷ d −1 f − d d − f (2) 2 = AB = Từ biểu thức (2) cho thấy cố định L dịch chuyển vật AB hay cố định vật AB dịch chuyển L1 độ biến thiên nhỏ d1 không làm ảnh hưởng lên nhiều k1 mà ảnh hưởng đáng kể đến |k2|, nghĩa vị trí A1B1 L2 định thay đổi |k|, tức thay đổi độ lớn ảnh A2B2 * Xét cách 1: Cố định L1, dịch chuyển vật AB: L1 cố định, dịch chuyển vật AB, chiều chuyển động ảnh chiều chuyển động vật Để ảnh thật A 2B2 cho hệ có độ lớn tăng lên, vị trí phải xa L2 Suy vật AB phải dịch chuyển lại gần L1 * Xét cách 2: Cố định vật AB, dịch chuyển L1: Trong trường hợp này, chiều chuyển động ảnh ảo A 1B1 AB cho L1 chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động L1 so với vật AB Để ảnh thật A2B2 cho hệ có độ lớn tăng lên, vị trí A 1B1 phải tiến gần L2 Suy thấu kính L1 phải dịch chuyển lại gần vật AB (dịch chuyển xa L2) * Gọi ∆x độ dịch chuyển đủ nhỏ vật AB, độ dịch chuyển thấu kính L1: / * Ở cách ta có: d21 = O2C = d 11/ + a / * Ở cách ta có: d22 = O2C = a + ∆x + d/ / d 12 d/ 12 Vì d11 = d12 = d1 - ∆x 11 = d22 > d21 Độ dời A1B1 cách gần thấu kính L so với cách Vậy cách độ lớn ảnh A2B2 tăng mạnh c) Xác định d1 để ảnh cho hệ luôn ảnh thật: Khoảng cách l từ O1 đến F2 l = f2 - a = - 3,5 = 0,5 (cm) / Để ảnh cuối A2B2 ảnh thật: - d > l d < f d1 f1 d1 f1 d1 Với > l ⇔ - d1 − f > l ⇔ f − d1 > l ⇔ − d1 > 0,5 ⇔ d > 0,5 – 0,5d ⇔ 1,5d > 0,5 ⇒ d > (cm) (1) / d1 Với d < f d < (cm) (2) 371 Các chuyên đề Vật Lí 11 Từ (1) (2) cm < d < cm Vậy để ảnh cuối luôn ảnh thật phải đặt vật AB khoảng cm < d < cm trước L1 Bài Gọi f, f1, f2 tiêu cự thấu kính L, L1, L2 + Với thấu kính L đặt vật AB O, ta thu ảnh A’B’ với độ phóng đại ảnh k + Với hệ L1, L2 đặt vật AB O ta thu ảnh A2B2 với độ phóng đại ảnh k’ + Thấu kính L đặt O thay hệ L 1, L2 cho với vị trí / AB đặt trước L cho độ phóng đại ảnh hệ L1, L2 nên ta có: k = k Giả sử AB đặt O có thấu kính L ta có k = + Khi L2 đặt O1 cho ảnh trùng với O2; đảo vị trí L2 trùng với O1 ảnh AB qua L2 trùng với O2 độ phóng đại k1 O1O2 100 OO OO Ta có: k1 = - = - Theo giả thiết ta có: k1 = - 4k O1O = 25 cm O1O.O1 O2 25.100 O1O + O1O2 25 + 100 = 20 (cm) + Tiêu cự thấu kính L2: f2 = = / + Với hệ L1, L2: k = f1 f2 f1 − d1 f − d / Ta có: d1 = O1O = 25 cm d = / d2 = O1O2 - d = 100 - = = (*) 25 f 25 − f 25 f 25 − f f1 f − 25 Phương trình (*) ⇔ d1 f1 d1 − f1 20 25 f 20 − 100 − 25 − f = 20 f 500 − 20 f − 2500 + 100 f + 25 f = ⇔ 20 f 20 f − − 2000 + 105 f = ⇔ 2000 − 105 f = ⇔ 20f = 2000 - 105f ⇔ 1 2000 f1 = 125 = 16 (cm) − 372 Các chuyên đề Vật Lí 11 / + Với k = k ta có: 16.20 84 d + 500 f f1 f2 [ 16 − ( d + 25 )]. 20 − d +9 f − d = f1 − d1 f − d = d1 f1 ( d + 25 ).16 / Vì d = O O - d = O O - d − f = 100 - d + 25 − 16 2 100 d + 900 − 16 d − 400 500 + 84 d d +9 d +9 = = f 320 f − d = 64 d + 320 = d + ⇔ df + 5f = 5f - 5d ⇔ df = - 5d f = - (cm) Bài a)Tính khoảng cách vật vật kính Tính số bội giác ảnh + Học sinh A quan sát trực tiếp vết mỡ qua kính hiển vi Sơ đồ tạo ảnh: Xét ảnh tạo ra, ta có : / - Với A2B2: d = ∞ d2 = f2 = 3,4 cm / - Với A1B1: d = l – d2 = 16 - 3,4 = 12,6 cm d1/ f 12,6.0,6 / d1 = d − f = 12,6 − 0,6 = 0,63 (cm) Vậy vật phải đặt cách vật kính 0,63 cm δ Đ 12.25 f f Số bội giác ảnh : G ∞ = = 0,6.3,4 ≈ 147 b) Chiều khoảng cách dời ống kính: Tấm kính mặt song song B Sơ đồ tạo ảnh trường hợp là: Mắt học sinh B khơng có tật nên muốn quan sát ảnh qua kính hiển vi vơ cực, học sinh phải điều chỉnh để có khoảng cách d1 cũ: d1 = 0,63 cm Khi lật thủy tinh lại, vật bị dời xa vật kính đoạn bề dày e thủy tinh Tác dụng làm ảnh A’B’ dời so với vật, theo chiều ánh sáng tức 1 1 − n = dời lại gần vật kính đoạn : e e 1 − , = e 373 Các chuyên đề Vật Lí 11 e 2.e 2.1,5 Vậy vật kính, vật bị dời xa đoạn: e - = = = (mm) Vậy để giữ nguyên giá trị d1, học sinh B phải dời ống kính xuống (lại gần thủy tinh) thêm đoạn mm Bài Nhận xét: Vật thật cho ảnh thật nên thấu kính hội tụ r d +d/ −L d/ Ta có: R = d f d+ −L d−f d f r d− f ⇔ R = d L L d − Ld + Lf r − + fd f f d ⇔R = = d L + f d nhỏ Vì R khơng đổi, để r nhỏ d2 (L − l )2 L Điều kiện xảy : f = L = * Khi thấu kính cách đoạn l = l1 = 40 cm ( L − 40) L f = (1) * Khi thấu kính cách đoạn l = l2 = 55 cm dịch chuyển xa A đoạn 21 cm ta có: ( L + 21 − ) ( L + 21 − 55) L + 21 L + 21 f = = (2) 374 Các chuyên đề Vật Lí 11 ( L − 34) ( L − 40) L Từ (1) (2) ta có : = L + 21 ⇔ (L + 21)(L2 - 80L + 1600) = (L2 - 68L + 1156)L ⇔ L3 - 80L2 + 1600L + 21 L2 - 1680L + 33600 = L3 - 68 L2 + 1156L ⇔ 9L2 - 1236L + 33600 = L = 100 (cm) L = 37,33 (cm) (loại) ( L − 40) (100 − 40) L 100 Từ (1) ta tính được: f = = = 36 (cm) Bài a) Tìm tiêu cự f1, f2, f3 thấu kính + Sơ đờ tạo ảnh với hệ ba thấu kính: + Sơ đờ tạo ảnh với hệ hai thấu kính L1, L3: / / / / / / / Vì: A2 B2 = A1 B1 ; d 31 = d 32 nên: d 32 = d 31 d = d = / / Ta có: d = O1O2 - d d = O1O2 = 36 (cm) / d = O2O3 - d d = O2O3 = 34 (cm) Tiêu cự thấu kính L1: d1 d1/ 45.36 / f = d + d = 45 + 36 = 20 (cm) Tiêu cự thấu kính L3: d d 3/ 34.255 / f = d + d = 34 + 255 = 30 (cm) Khi dịch chuyển L2 ta có sơ đờ tạo ảnh L2 (vị trí mới) L3 sau: / Vì d 33 = ∞ d 33 = f = 30 (cm) / / / / Mà d 33 = O O - d 22 ⇒ d 22 = O O - d 33 = 24 - 30 = - (cm) / / d 22 = O O - d = 46 - 36 = 10 (cm) 375 Các chuyên đề Vật Lí 11 d 22 d 22/ 10.( −6) / Tiêu cự thấu kính L2: f = d 22 + d 22 = 10 − = - 15 (cm) b) Tìm vị trí L2 khoảng O1O3: Khi tịnh tiến vật AB trước thấu kính L 1, tia tới từ B song song với trục khơng đổi Có thể coi tia điểm vật vô cực trục phát Nếu ảnh sau có độ lớn khơng đổi, ta có tia ló khỏi L song song với trục cố định Có thể coi tia tạo điểm ảnh vơ cực trục Hai tia tương ứng với qua hệ thấu kính / Ta có : d1 = ∞ d = f = 20 (cm) / d = ∞ d = f = 30 (cm) Gọi x khoảng cách từ L1 đến L2 thỏa yêu cầu đề bài; ta có: / d = x - d = x - 20 d = 70 – x - / d2 = 30 (1) (2) ( x − 20)( −15) Từ (1) (2) ta được: 70 - x - x − 20 + 15 = 30 ⇔ 70x - 350 - x + 5x + 15x - 300 = 30x - 150 ⇔ x - 60x + 500 = (*) Phương trình (*) cho ta 02 giá trị: x = 50 cm x = 10 cm c Tiêu cự f1: Ta có sơ đờ tạo ảnh: Lần lượt xét ảnh ta có : Với A B : / d1 d1 f1 = d1 − f1 d1 f1 9d − f − d f 9d1 − f (9 + d1 ) d1 − f1 d1 − f1 Với : d2 = l = - d1 − f1 = = [ 9d1 − f1 (9 + d1 )](−15) d1 − f1 [ 9d1 − f1 (9 + d1 )] + 15 15[ d1 ( f1 − 9) + f1 ] d2 f2 / d1 − f1 d = d2 − f2 = = d1 (24 − f ) − 24 f ; ĐK: f ≠ d / A2 / B2 / d1 / / / Muốn ảnh A B ảnh thật thì: d > 0; (với d thuộc [24 cm ; 45 cm] 376 Các chuyên đề Vật Lí 11 15[ 24( f − 9) + f ] 15(33 f − 216) + Với d 11 = 24 cm; = 24(24 − f ) − 24 f = 48(12 − f ) 33 f − 216 72 / 12 − f Ta có: d 21 > ⇔ > 11 cm < f < 12 cm 15(33 f1 − 216) 15(33.12 − 216) / 48(12 − f1 ) = 48(12 − 12) = ∞ Khi: f = 12 cm; d 21 = / d 21 72 − 216) 11 72 48(12 − ) 11 = 15(33 15(33 f − 216) 72 / 48(12 − f ) = Khi: f = 11 cm; d 21 = Bài a) Xác định vị trí vật, thấu kính để khoảng cách vật nhỏ Khi hứng ảnh vật màn, khoảng cách L vật khoảng cách ảnh thật vật thật df / Ta có: d + d = L ⇔ d + d − f = L ⇔ d - df + df = Ld - Lf ⇔ d - Ld + Lf = (1) ∆ Ta có: = L - 4Lf Để khoảng cách vật nhỏ Lmin = 4f = 4.25 = 100 cm Phương trình (1) cho nghiệm d = 50 cm / Vậy vị trí vật đối xứng qua thấu kính d = d = 2f = 50 cm b) Tính tiêu cự f2 Trường hợp Sơ đờ tạo ảnh: Nếu vết sáng có đường kính khơng đổi tịnh tiến màn, chùm tia ló tạo thấu kính L2 chùm tia song song với trục / d = ∞ f = d2 377 Các chuyên đề Vật Lí 11 Mà d2 = - 30 cm (d2 ảnh ảo cách L2 30 cm) Vậy L2 thấu kính phân ký có tiêu cự f2 = - 30 cm Trường hợp Sơ đồ tạo ảnh: Theo đề bài, chùm tia ló tạo L2 chùm tia phân kỳ hay chùm hội tụ // + Nếu chùm tia ló chùm tia phân kỳ (S ảo) ta có: D2 D1 = = d 2/ d 2/ + d + 10 d 2/ + d d 2/ + 30 + 10 ⇔ d 2/ + 30 d/ d/ = ⇔ + 40 = 2 + 60 = - 20 (loại) // + Vậy chùm tia ló tạo L2 chùm tia hội tụ (S thật) / D2 d − d + 10 = D1 d − d 2/ Khi 30 − d 2/ + 10 / / / = ⇔ 30 − d = ⇔ 30 - d + 10 = 60 - 2d / d = 20 cm d d 2/ (−30).20 / Vậy L2 thấu kính hội tụ có f2 = d + d = (−30) + 20 = 60 cm / D2 10 − (d − d ) = / / / D1 d 2/ − d Khi = ⇔ 10 - d + 30 = 2d - 60 ⇔ 3d = 100 100 (−30)( ) d d 2/ 100 100 (−30) + / / = - 300 cm d = cm f2 = d + d = Vậy L2 thấu kính phân kỳ có f2 = - 300 cm Trường hợp Sơ đồ tạo ảnh: // Theo đề bài, chùm tia ló tạo L2 chùm tia hội tụ (S thật) 378 Các chuyên đề Vật Lí 11 Khi / D2 d − 10 − d = D1 d 2/ − d d d 2/ / f2 = d + d d 2/ − 10 − 30 1 / / = ⇔ d − 30 = ⇔ d = 50 cm (−30).50 = ( −30) + 50 = - 75 cm Vậy L2 thấu kính phân kỳ có f2 = - 75 cm Khi / D2 10 − (d − d ) = D1 d 2/ − d d d 2/ / f2 = d + d 10 − d 2/ + 30 1 110 / / d − 30 = ⇔ = ⇔ d = cm 110 (−30).( ) 110 (−30) + = - 165 cm = Vậy L2 thấu kính phân kỳ có f = - 165 cm / / Bài a) Xác định ảnh cuối A B tạo quang hệ a = 70 cm d = 36 cm / d1 d1 f1 36.30 d − f1 = 36 − 30 = 180 cm = / d = a - d = 70 - 180 = - 110 cm d2 f2 (−110 ).( −10) 1100 d − f = (−110 ) − (−10) = − 100 = - 11 cm = − 180 − ( −11) 1980 k = k1.k2 = 36 − 110 = 3960 = / d2 Vậy ảnh A B ảnh ảo, phía trước L2 11 cm, chiếu với AB AB / / / / Xác định giá trị a để A B ảnh thật Ta có: / / d = 180 cm; d = a - d = a - 180 / d2 d2 f2 (a − 180)( −10) (180 − a ) d − f ( a − 180 ) − ( − 10 ) = = = 10 a − 170 Xét dấu theo a: a 180 – a a – 170 170 + - + + 180 +∞ + 379 Các chuyên đề Vật Lí 11 - / d2 || + - / / / Để A B ảnh thật, d > → 170 cm < a < 180 cm / / b) Với giá trị a độ phóng đại ảnh cuối A B cho hệ thấu kính khơng phụ thuộc vị trí vật d1 f1 d1 f1 / d1 − f1 ; d = a - d = a - d1 − f1 Ta có: f1 f2 f1 f d − f1 d − f = d1 [ a − ( f1 + f )] + f1 f − af1 k = k1.k2 = / d1= Để k khơng phụ thuộc d a = f + f = 20 cm Bài Tính tiêu cự f1 thấu kính O1 Ta có sơ đờ tạo ảnh: Do vết sáng có đường kính đường kính rìa O2 nên ảnh S2 ảnh thật Mặt khác dịch chuyển xa, bán kính vệt sáng giảm nên ảnh thật S2 nằm sau Gọi x khoảng cách từ O2 đến E, ta có: / / / d = O1O2 - d ⇔ d + d = 15 – x d = 15 - d - x / / Đặt a = 15 - d ; d < nên a > Ta được: d = a – x d −x d 2/ = ⇔ 2d 2/ = 3x Theo đề bài: d2 f2 / d − f2 Mặt khác d = (1) / (2) (3) 380 Các chuyên đề Vật Lí 11 3x ( a − x )6 Từ (1), (2) (3) ta có: = a − x − ⇔ 3x - (3a - 6)x + 12a = (*) ∆ = (3a − 6) − 144a Ngồi ra, có hai vị trí O cách cách L = cm cho vết sáng có kích thước Muốn hai nghiện x1 x2 phương trình (*) phải thỏa mãn: (3a − 6) + ∆ (3a − 6) − ∆ ∆ 6 x1 - x2 = L ⇔ = L ⇔ =L ⇔ (3a – 6) - 144a = 324 Ta được: a = 21,5 cm; (ĐK: a > 0) / / Mà a = 15 - d → d = 15 - 21,5 = - 6,5 cm d1d1/ 10.( −6,5) / d + d1 = 10 − 6,5 = - 18,6 cm f1 = Bài Xác định tiêu cự hai thấu kính số phóng đại ảnh vị trí / / / Ta có: d + d2 = l Thay d d2 giá trị tính theo d1 d , ta d 2/ f d1 f1 d / − f2 = l hệ thức sau: d1 − f1 + / Ban đầu d = 15 cm, d = 12 cm, l = 30 cm 15 f1 12 f 15 − f1 + 12 − f = 30; ĐK: f ≠ 15, f ≠ 12 Ta có: ⇔ 5f (12 – f ) + 4f (15 – f ) = 10(15 – f )(12 – f ) Sau hoán vị L1, L2 d1 l khơng đổi, / d2 (1) (2) = 10 cm / d f d1 f d − f + d 2/ − f1 = l Ta có: 15 f 10 f1 15 − f + 10 − f1 = 30 3f2.(10 – f1) + 2f1.(15 – f2) = 6(15 – f2)(10 – f1) Khai triển rút gọn (2) (4), ta được: (3) (4) 19f f - 180f - 210f + 1800 = (5) 11f f - 120f - 90f + 900 = (6) Lấy (5) trừ (6), ta được: 8f f - 60f - 120f + 900 = Lấy (6) trừ (7), ta được: (7) 381 Các chuyên đề Vật Lí 11 3f f - 60f + 30f = hay f f = 20f - 10f (8) Thay (8) vào (7) ta được: f = f - (9) Thay (9) vào (8) ta được: 2f - 39f + 180 = Phương trình cho ta nghiệm dương: f = 12 cm; f = 7,5 cm Tương ứng ta có: f = 12 cm → f = 15 cm (loại) f = 7,5 cm → f = cm Vậy tiêu cự hai thấu kính là: f = cm; f = 7,5 cm Số phóng đại ảnh vị trí: d 2/ − f f1 12 − 7,5 f2 k1 = d1 − f1 = 15 − 7,5 = 0,4 d 2/ − f1 f2 7,5 10 − d − f f1 = 15 − 7,5 = k2 = Bài 10 a) Tính tiêu cự f thấu kính hội tụ Sơ đờ tạo ảnh: Theo đề ta có: A1B1 ảnh ảo qua O 1, vật thật cho thấu kính O tạo ảnh thật A2B2 sau O2 Ảnh vật ảo cho O2 tạo ảnh thật rõ nét d1 f1 24.( −12) d − f1 = 24 − ( −12) = - cm Ta có: d = 24 cm; f = -12 cm nên = d3 f3 15.( −30) / d − f = 15 + 30 = - 10 cm d = 15 cm; f = -30 cm nên d = / d1 Suy khoảng cách từ vật A1B1 đến A2B2 là: L = + 46 + 10 = 64cm 64 − 16 L2 − l 4.64 = 15 cm Vậy f = 4L = b) Tính độ cao ảnh M − d1/ d1 Ta có: A1B1 = AB Từ hệ phương trình: h = / d2 + d = 64 382 ... đề nhập trực tiếp số từ đề cho, muốn kết xác nhập số thơng qua mã lệnh CONST [0∼ 40] cài đặt sẵn máy tính! (Xem thêm bảng HẰNG SỐ VẬT LÍ đây) b Các số vật lí: Các số thường dùng là: Hằng số vật. .. I LÝ THUYẾT Điện tích Điện tích điểm Tương tác điện Nêu khái niệm điện tích, điện tích điểm, tương tác điện + Vật bị nhiễm điện gọi vật mang điện, vật tích điện điện tích 14 Các chuyên đề Vật. .. phân kì vật thật cho ảnh ảo chiều nhỏ với vật nên k > 0; suy A’B’/AB = k Hay d’ = - 0,5d = -10 cm Tiêu cự thấu kính f = - 20 cm IV SỬ DỤNG BỘ NHỚ TRONG MÁY TÍNH CẦM TAY: Các chuyên đề Vật Lí 11