Giải bài tập 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 trang 189,190 SGK Vật lý 11

Để nắm vững lại kiến thức về thấu kính mỏng và biết cách giải các bài tập trang 189,190 SGK Vật lý 11 một cách nhanh chóng và hiệu quả, mời các em cùng tham khảo tài liệu hướng dẫn giải bài tập do thư viện eLib sưu tầm và tổng hợp. Hi vọng với những gợi ý chi tiết của tài liệu sẽ giúp các em hoàn thành tốt bài tập.

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 TRANG 189,190 SGK LÝ 11: THẤU KÍNH MỎNG A Tóm tắt lý thuyết: Thấu kính mỏng I Thấu kính Phân loại thấu kính Thấu kính khối chất suốt (thủy tinh, nhựa ) giới hạn hai mặt cong mặt cong mặt phẳng (Hình 29.1) Ta xét thấu kính mỏng cầu (một hai mặt mặt phẳng) Theo hình dạng tính chất, thấu kính gồm hai loại:  Thấu kính lồi (cịn gọi thấu kính rìa mỏng) thấu kính hội tụ  Thấu kính lõm (cịn gọi thấu kính rìa dày) thấu kính phân kỳ II Khảo sát thấu kính hội tụ Quang tâm Tiêu điểm Tiêu diện a) Quang tâm Thấu kính mỏng có bề dày nhỏ so với bán kính mặt cầu Đối với thấu kính mỏng, thực nghiệm lý thuyết cho thấy có điểm O thấu kính mà mà tia sáng tới điểm O truyền thẳng qua thấu kính Có thể coi O điểm thấu kính O gọi quang tâm thấu kính (Hình 29.1) - Đường thẳng qua quang tâm O vng góc với mặt thấu kính trục thấu kính - Mọi đường thẳng khác qua quang tâm O trục phụ W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Mọi tia tới quang tâm thấu kính truyền thẳng b) Tiêu điểm Tiêu diện - Chiếu đến thấu kính hội tụ chùm tia tới song song Chùm tia ló cắt (hội tụ) điểm trục tương ứng với chùm tia tới Điểm tiêu điểm ảnh thấu kính Trên trục có tiêu điểm ảnh: + Tiêu điểm ảnh ký hiệu F' (Hình 29.2) + Tiêu điểm ảnh phụ ký hiệu F'n Các tiêu điểm ảnh thấu kính hội tụ hứng Đó tiêu điểm ảnh thật - Trên trục thấu kính hội tụ cịn có điểm mà chùm tia tới xuất phát từ cho chùm tia ló song song Đó tiêu điểm vật thấu kính + Tiêu điểm vật kí hiệu F + Tiêu điểm vật phụ ký hiệu Fn (n = 1, 2, 3, ) (Hình 29.3) Tiêu điểm ảnh tiêu điểm vật trục đối xứng với hai bên quang tâm Vị trí chúng phụ thuộc chiều truyền ánh sáng - Tập hợp tất tiêu điểm tạo thành tiêu diện Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện ảnh tiêu diện vật Có thể coi tiêu diện mặt phẳng vng góc với trục qua tiêu điểm (Hình 29.4) W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Tiêu cự Độ tụ Để thiết lập cơng thức thấu kính, người ta đặt hai đại lượng quang học tiêu cự độ tụ Tiêu cự thấu kính định nghĩa sau: f = Ta quy ước f > thấu kính hội tụ, ứng với tiêu điểm ảnh F' thật (sau thấu kính) Thấu kính có khả hội tụ chùm tia sáng mạnh chùm tia sáng nhỏ Do người ta định nghĩa độ tụ thấu kính sau: D= (29.1) Trong đó: f tính mét (m); D tính điơp (dp) III Khảo sát thấu kính phân kỳ Quang tâm thấu kính phân kỳ có tính chất quang tâm thấu kính hội tụ (Hình 29.5) Các tiêu điểm tiêu diện (ảnh vật) thấu kính phân kỳ xác định tương tự với thấu kính hội tụ (Hình 29.6 29.7) Điểm khác biệt chúng ảo,được tạo đường kéo dài tia sáng W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Các công thức định nghĩa tiêu cự độ tụ áp dụng với thấu kính phân kỳ Tiêu cự độ tụ thấu kính phân kỳ có giá trị âm (ứng với tiêu điểm ảnh F' ảo) IV Sự tạo ảnh thấu kính Khái niệm ảnh vật Quang học Ta quan sát dựng ảnh vật tạo gương phẳng, gương cầu thấu kính Chúng ta nhận thấy: - Ảnh ảo quan sát mắt vị trí thu nhận chùm tia phản xạ khúc xạ (Hình 29.8) - Ảnh thật hứng hình (Hình 29.9) a) Để tổng qt hóa khái niệm ảnh, ta quy ước gọi chùm tia sáng truyền khỏi bề mặt sau hệ quang học chùm tia ló - Ảnh điểm điểm giao chùm tia ló hay đường kéo dài chúng - Một ảnh điểm là: + Ảnh thật chùm tia ló chùm hội tụ + Ảnh ảo chùm tia ló chùm phân kỳ b) Tương tự, ta tổng qt hóa khái niệm vật Thơng thường vật phát chùm tia tới vật thật W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai - Vật điểm điểm giao chùm tia tới hay đường kéo dài chúng - Một vật điểm là: + Vật thật chùm tia tới chùm phân kỳ + Vật ảo chùm tia tới chùm hội tụ Cách dựng ảnh tạo thấu kính a) Dựng ảnh (vẽ ảnh) có nghĩa vẽ đường truyền chùm tia sáng biểu diễn tạo ảnh vật điểm (điểm B Hình 29.10) Các tia tới thường sử dụng để vẽ ảnh: - Tia tới quang tâm O thấu kính - Tia tới song song với trục thấu kính - Tia tới qua tiêu điểm vật F (hay có đường kéo dài qua F) b) Trường hợp phải vẽ tia ta xác định trục phụ song song với tia tới Tia ló tương ứng (hay đường kéo dài nó) qua tiêu điểm ảnh phụ trục phụ (Hình 29.11)  Đặc điểm tia sáng truyền qua thấu kính: - Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm ảnh thấu kính hội tụ, cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm ảnh thấu kính phân kì - Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng - Tia tới qua tiêu điểm vật thấu kính hội tụ kéo dài qua tiêu điểm vật thấu kính phân kì, cho tia ló song song với trục - Tia sáng cho tia ló qua tiêu điểm phụ nằm trục song song với tia thấu kính hội tụ cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ nằm trục song song với tia tới thấu kính phân kì  Dựa vào đặc điểm tia sáng truyền qua thấu kính để vẽ hình Để đường truyền W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai tia sáng qua hệ hai thấu kính đồng trục ta coi tia ló qua thấu kính thứ tia tới qua thấu kính thứ hai Biết cách vẽ ảnh điểm sáng (nên chọn hai tia sáng đặc biệt)  - Dựng hai tia ló tới xuất phát từ điểm sáng (nên chọn hai tia sáng đặc biệt) - Dựng hai tia ló tương ứng với hai tia tới - Xác định vị trí giao điểm hai tia ló giao điểm đường kéo dài hai tia ló.Đó vị trí ảnh điểm sáng Biết cách vẽ ảnh vật phẳng nhỏ vng góc với trục thấu kính:  - Dựng ảnh điểm đầu mút vật nằm ngồi trục - Từ ảnh điểm đầu mút, hạ đường vng góc với trục thấu kính Chân đường vng góc ảnh điểm vật thuộc trục V Các cơng thức thấu kính a) Để thiết lập cơng thức tổng quát áp dụng cho trường hợp, người ta đặt giá trị đại số cho khoảng cách sau: = d với quy ước = d' với quy ước b) Ngoài ra, chiều độ lớn ảnh xác định tỉ số: =k k gọi số phóng đại ảnh - Nếu k >0: vật ảnh chiều - Nếu k < 0: vật ảnh ngược chiều Công thức xác định vị trí ảnh ( 29.2) Cơng thức xác định số phóng đại ảnh k=- (29.3) W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai B Hướng dẫn giải 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 trang 189,190 sgk Lý 11: Thấu kính mỏng - Chương - Mắt Các dụng cụ quang Bài trang 189 sgk vật lý 11 Thấu kính ? Kể loại thấu kính Hướng dẫn giải: Thấu kính khối chất suốt (thủy tinh, nhựa ) giới hạn hai mặt cong mặt cong mặt phẳng (Hình 29.1) Ta xét thấu kính mỏng cầu (một hai mặt mặt phẳng) Theo hình dạng tính chất, thấu kính gồm hai loại:  Thấu kính lồi (cịn gọi thấu kính rìa mỏng) thấu kính hội tụ  Thấu kính lõm (cịn gọi thấu kính rìa dày) thấu kính phân kỳ Bài trang 189 sgk vật lý 11 Nêu tính chất quang tâm, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật Minh họa đường truyền tia sáng cho trường hợp Hướng dẫn giải: Quang tâm Tiêu điểm Tiêu diện a) Quang tâm Thấu kính mỏng có bề dày nhỏ so với bán kính mặt cầu Đối với thấu kính mỏng, thực nghiệm lý thuyết cho thấy có điểm O thấu kính mà mà tia sáng tới điểm O truyền thẳng qua thấu kính Có thể coi O điểm thấu kính O gọi quang tâm thấu kính (Hình 29.1) W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai - Đường thẳng qua quang tâm O vng góc với mặt thấu kính trục thấu kính - Mọi đường thẳng khác qua quang tâm O trục phụ Mọi tia tới quang tâm thấu kính truyền thẳng b) Tiêu điểm Tiêu diện - Chiếu đến thấu kính hội tụ chùm tia tới song song Chùm tia ló cắt (hội tụ) điểm trục tương ứng với chùm tia tới Điểm tiêu điểm ảnh thấu kính Trên trục có tiêu điểm ảnh: + Tiêu điểm ảnh ký hiệu F' (Hình 29.2) + Tiêu điểm ảnh phụ ký hiệu F'n Các tiêu điểm ảnh thấu kính hội tụ hứng Đó tiêu điểm ảnh thật - Trên trục thấu kính hội tụ cịn có điểm mà chùm tia tới xuất phát từ cho chùm tia ló song song Đó tiêu điểm vật thấu kính + Tiêu điểm vật kí hiệu F + Tiêu điểm vật phụ ký hiệu Fn (n = 1, 2, 3, ) (Hình 29.3) W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Tiêu điểm ảnh tiêu điểm vật trục đối xứng với hai bên quang tâm Vị trí chúng phụ thuộc chiều truyền ánh sáng - Tập hợp tất tiêu điểm tạo thành tiêu diện Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện ảnh tiêu diện vật Có thể coi tiêu diện mặt phẳng vng góc với trục qua tiêu điểm (Hình 29.4) Bài trang 189 sgk vật lý 11 Tiêu cự, độ tụ thấu kính ? Đơn vị tiêu cự độ tụ ? Hướng dẫn giải: Tiêu cự Độ tụ Tiêu cự thấu kính định nghĩa sau: f = OF' Ta quy ước f > thấu kính hội tụ, ứng với tiêu điểm ảnh F' thật (sau thấu kính) Thấu kính có khả hội tụ chùm tia sáng mạnh chùm tia sáng nhỏ Do người ta định nghĩa độ tụ thấu kính sau: D =1/f Trong đó: f tính mét (m); D tính điơp (dp) W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Bài trang 189 sgk vật lý 11 Chọn phát biểu với vật đặt trước thấu kính A Thấu kính hội tụ ln tạo chùm tia ló hội tụ B Thấu kính phân kì ln tạo chùm tia ló phân kì C Ảnh vật tạo thấu kính khơng thể vật D Cả ba phát biểu A, B, C đếu sai Hướng dẫn giải: Chọn B Thấu kính phân kỳ ln tạo chùm tia ló phân kỳ Bài trang 189 sgk vật lý 11 Một vật sáng đặt trước thấu kính, trục Ảnh vật tạo thấu kính ba lần vật Dời vật lại gần thấu kính đoạn Ảnh vật vị trí ba lần vật Có thể kết luận loại thấu kính ? A Thấu kính hội tụ B Thấu kính phân kỳ C Hai loại thấu kính phù hợp D Khơng thể kết luận được, giả thiết hai ảnh vơ lý Hướng dẫn giải: Chọn A Thấu kính hội tụ Vì hai lần tạo ảnh phải thật ảo thấu kính hội tụ Bài trang 189 sgk vật lý 11 Tiếp câu Cho biết đoạn dời vật 12cm Tiêu cự thấu kính ? A -8 cm B 18 cm W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 10 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai C -20 cm D Một giá trị khác A, B, C Hướng dẫn giải: Chọn B + Ở vị trí thứ (ảnh thật, ngược chiều) ta có: k=- = -3 => d' = 3d Áp dụng cơng thức vị trí ta f = 3d/4 (1) + Ở vị trí thứ hai (ảnh ảo, chiều) ta có: k=- - => d'' = 3d - 36 Áp dụng công thức vị trí ta f = 3(d -12)/2 (2) + Từ (1) (2) ta suy d = 24; d' = 72, lại vào cơng thức vị trí ta có f = 18 cm Bài trang 189 sgk vật lý 11 Xét thấu kính hội tụ Lấy trục điểm I I' cho OI = @OF, OI' = 2OF' (Hình 29.17) Vẽ ảnh vật AB nhận xét đặc điểm ảnh trường hợp sau: - Vật thật đoạn OI - Vật thật I - Vật thật đoạn FI - Vật thật đoạn OF Hướng dẫn giải: - Vật thật OI: ảnh thật, ngược chiều, nhỏ vật - Vật thật I: ảnh thật, ngược chiều, vật - Vật thật FI: ảnh thật, ngược chiều, lớn vật - Vật thật OF: ảnh ảo, chiều, lớn vật W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 11 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Bài trang 189 sgk vật lý 11 Người ta dùng thấu kính hội tụ có độ tụ dp để thu ảnh Mặt trăng a) Vẽ ảnh b) Tính đường kính ảnh Cho góc trông Mặt Trăng 33' Lấy 1' ≈ 3.10-4 rad Hướng dẫn giải: a) (Hình 8) b) A'B' ≈ fα ≈ 100.33.3.10-4 ≈ 0,99 cm ≈ 1cm Bài trang 189 sgk vật lý 11 Vật sáng AB đặt song song với cách khoảng cố định a Một thấu kính hội tụ có trục qua điểm A vng góc với màn, di chuyển vật a) Người ta thấy có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét vật màn, ảnh lớn vật Hãy chứng tỏ rằng, có vị trí thứ hai thấu kính khoảng vật cho ảnh rõ nét vật b) Đặt l khoảng cách hai vị trí thấu kính Hãy lập cơng thức tiêu cự thấu kính f theo a l Suy phương pháp đo tiêu cự thấu kính hội tụ Hướng dẫn giải: W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 12 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai (Hình 9) a) Dùng tính thuận nghịch b) f = Đo a l, tính f Bài 10 trang 190 sgk vật lý 11 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Vật sáng AB đặt trước thấu kính có ảnh A'B' Tìm vị trí vật, cho biết khoảng cách vật - ảnh là: a) 125 cm b) 45 cm Hướng dẫn giải: Khoảng cách vật - ảnh AA' = |d + d'| a) d + d' = ± 125 ta có: d1 = 100 cm; d2 = 25 cm; d3 ≈ 17,54 cm b) d + d' = ± 45; ta có: d = 15 cm Bài 11 trang 190 sgk vật lý 11 Một thấu kính phân kỳ có độ tụ - 5dp W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 13 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai a) Tính tiêu cự kính b) Nếu vật cách kính 30 cm ảnh đâu có số phóng đại ? Hướng dẫn giải: a) f = = - 0,20m = -20 cm b) d' = k=- = -12 cm Bài 12 trang 190 sgk vật lý 11 Trong hình 29.18, xy trục thấu kính L, A vật điểm thật, A' ảnh A tạo thấu kính Với trường hợp, xác định: a) A' ảnh hật hay ảnh ảo b) Loại thấu kính c) Các tiêu điểm (bằng phép vẽ) Hướng dẫn giải: a) ; : ảnh ảo; b) thấu kính hội tụ; c) : thấu kính phân kỳ : W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 14 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai + Nối AA' để tìm O + Vẽ thấu kính Dùng tia AI song song với xy để tìm F' F W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 15 Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Website Hoc247.vn cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng I Luyện Thi Online Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% - Luyên thi ĐH, THPT QG với đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng - H2 khóa tảng kiến thức lun thi mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - H99 khóa kỹ làm luyện đề thi thử: Toán,Tiếng Anh, Tư Nhiên, Ngữ Văn+ Xã Hội II Lớp Học Ảo VCLASS Học Online Học lớp Offline - Mang lớp học đến tận nhà, phụ huynh đưa đón học - Lớp học qua mạng, tương tác trực tiếp với giáo viên, huấn luyện viên - Học phí tiết kiệm, lịch học linh hoạt, thoải mái lựa chọn - Mỗi lớp từ đến 10 HS giúp tương tác dễ dàng, hỗ trợ kịp thời đảm bảo chất lượng học tập Các chương trình VCLASS: - Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia - Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn - Hoc Toán Nâng Cao/Tốn Chun/Tốn Tiếng Anh: Cung cấp chương trình VClass Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên Toán Tiếng Anh danh cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, III Uber Toán Học Học Toán Gia Sư Kèm Online - Gia sư Toán giỏi đến từ ĐHSP, KHTN, BK, Ngoại Thương, Du hoc Sinh, Giáo viên Toán Giảng viên ĐH Day kèm Toán câp độ từ Tiểu học đến ĐH hay chương trình Tốn Tiếng Anh, Tú tài quốc tế IB,… - Học sinh lựa chọn GV u thích, có thành tích, chun mơn giỏi phù hợp - Nguồn học liệu có kiểm duyệt giúp HS PH đánh giá lực khách quan qua kiểm tra độc lập - Tiết kiệm chi phí thời gian hoc linh động giải pháp mời gia sư đến nhà W: www.hoc247.vn F: www.facebook.com/hoc247.vn T: 098 1821 807 Trang | 16 ... 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai B Hướng dẫn giải 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 ,11, 12 trang 189,190 sgk Lý 11: Thấu kính mỏng - Chương - Mắt Các dụng cụ quang Bài trang 189 sgk vật lý 11. .. phân kì C Ảnh vật tạo thấu kính khơng thể vật D Cả ba phát biểu A, B, C đếu sai Hướng dẫn giải: Chọn B Thấu kính phân kỳ ln tạo chùm tia ló phân kỳ Bài trang 189 sgk vật lý 11 Một vật sáng đặt... - Vật thật đoạn FI - Vật thật đoạn OF Hướng dẫn giải: - Vật thật OI: ảnh thật, ngược chiều, nhỏ vật - Vật thật I: ảnh thật, ngược chiều, vật - Vật thật FI: ảnh thật, ngược chiều, lớn vật - Vật