Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật.. Sa[r]
(1)Bài (2 điểm)
Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ cho ảnh thật A’B’ cao 2cm Giữ thấu kính cố định, dời AB lại gần thấu kính đoạn 45cm ảnh thật A”B” cao 20cm Biết khoảng cách hai ảnh thật A’B’ A”B” 18cm Hãy xác định :
a/ Tiêu cự thấu kính. b/ Vị trí ban đầu vật.
B / LuyÖn tËp:
1.1: Vẽ tiếp đờng tia sáng cho trớc
a F o F
F F F F ( H-1) (h-2) (h-3
F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F
1.2.Vẽ ảnh điểm S tạo bơỉ hệ quang häc sau
.S S S
F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F
( hình 2.1) (hình 2.2) (hình 2.3) 1.3.Vẽ đờng tia sáng từ điểm S qua hệ quang học đến điểm I
S S S L G
F1 F12 .I F2 F1 F1 F2 .I F2 F I F
L1 L2 L1 L2
(h×nh3.1) (h×nh 3.2) (h×nh 3.3) L G
S S F .I I (h×ng3.4) (h×nh 3.5) 1.4.Vẽ ảnh vật sáng taọ thấu kÝnh hc mét hƯ quang häc:
F F F F F F
( h 4.1 ) ( h 4.2 ) ( h 4.3 )
F F F F F F ( h 4.4 ) ( h 4.5) (h 4.6)
(2)F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F F
( h×nh 4.7) (h×nh 4.8) (h×nh 4.9) B
1.5: Cho ®iĨm s¸ng S ,mét thÊu kÝnh, mét khe hë S A
AB( H×nh 5) h·y vÏ mét chïm s¸ng tõ S sau
khi qua thấu kính vừa vặn qua khe hë AB F F F1 F12
F2
( giải toán thay thÊu kÝnh héi tơ b»ng
thÊu kÝnh ph©n kú) (H×nh 5.1) (4.10)
2:Xác định vị trí thấu kính,loại thấu kính, yếu tố thấu kính,tính chất ảnh tạo bởi thấu kính.
2.1 Cho thấu kính L,và tia sáng nh hình vẽ Hỏi thấu kính thấu kính gì ? vẽ tiếp đờng tia sáng b
2.2** VËt AB có dạng đoạn thẳng cao h=3cm vuông góc với trục chính
của thấu kính L,cách quang tâm thấu kính khoảng d=1,5f (B nằm trục chính), cho ảnh thật nằm tiêu điểm thấu kính a Thấu kính L thấu kính gì?vì sao?
b Vẽ ảnh vật AB tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Gợi ý: Vật thật đặt ngịai tiêu điểm thấu kính hội tụ hay cho thật ở ngoài tiêu điểm thấu kính vật AB lại cho ảnh thật trong tiêu điểm thấu kính AB phải vật aỏ L phải thấu kính hội tụ.Từ ta có cách vẽ ảnh vật AB nh sau: vẽ tia SI song song với trục chính có đờng kéo dài qua A ,tia phản xạ tơng ứng qua tiêu điểm
F,'; vẽ tia qua quang tâm có đờng kéo dài qua A tia ló op truyền
th¼ng
Các tập (S200cl)178.,179*,181* 182,183 184*, 185* ,186,*187*,190,191*,193* ;
(S121/8)bµi 121
3 Vẽ đờng tia sáng qua mặt song song,giải thích tạo thành ảnh một vật nớc 106,107,103,104,105 (S121/nc8)
IV.Bµi tËp bỉ sung
Xác định vị trí vật ảnh- tính chất vật,ảnh
Xác định yếu tố thấu kính phép vẽ.
4.1 Cho hình vẽ 4.1 đờng thẳng xy trục chính, o quang tâm,Flà tiêu điểm thấu kính.Nếu đặt vật A ảnh cao 3cm, đặt vật B ảnh cao 1,5 cm Hỏi đặt vật trung điểm I AB ảnh cao bao nhiêu?
4.2 Hai vật phẳng nhỏ A1B1 A2B2 giống nhau, đặt cách nhau 45cm, vng góc với trục thấu kính hội tụ( h4.2) Hai ảnh hai vật vị trí, ảnh A1B1 là ảnh thật, ảnh A2B2 ảnh ảo Hãy:
a Vẽ hai ảnh hai vật mặt phẳng hình vẽ. b Xác định khoảng cách từ A1B1 đến quang tâm thấu kính. c Tìm khoảng cách từ F đến 0?
4.3 xem câu đề thi tuyển sinh vào trờng lam sơn.(2004-2005) 4.4 Xem 4( đề thi HSG bảngB nm 1996-1997).
4.5 hình vẽ bên, S điểm sáng; S/ ảnh, F tiêu điểm vật cđa
thÊu kÝnh
a.Bằng phép vẽ hình học, Hãy xác định vị trí quang tâm thấu kính.
b kiĨm tra b»ng tÝnh to¸n: biÕt S S'=L=45cm, SF=l =5cm.
4.6.đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí KHTN 2002-2003
Vật đoạn thẳng sáng AB đợc đặt vng góc với trục của
mét thÊu kÝnh héi tô (A trôc chÝnh), cho ¶nh thËt A1B1 cao 1,2cm.
Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm thấu kính f=20cm Dịch chuyển vật đi một khoảng 15cm dọc theo trục thu đợc ảnh ảo A2B2 cao 2,4 cm.
a Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính dịch chuyển. b Tìm độ cao vật.
4.7 xemcâu đề thituyển sinh vao lớp 10 ĐHKHTN( năm 2004) 4.8 xem câu đề thi tuyển sinh ĐHKHTN( 2003-2004)
Quü tÝch
(3)a HÃy vẽ ảnh S tạo thấu kính. b ảnh điểm S di chuyển nh thÕ nµo :
1 S di chuyển đờng thẳng qua S song song với trục chính. 2 S di chuyển đờng thẳng vng góc với trục chính
3 S di chun
trên ng
thẳng qua F và S.
4 S di chuyển
trờn ng
thẳng qua S vµ 0.
5 ThÊu kÝnh di chun theo phơng vuông góc với trục chính
6 ThÊu kÝnh di
chun däc theo ph¬ng trơc chÝnh.
7 ThÊu kÝnh quay quanh trơc ®i qua vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. 4.7 Cho vật sáng AB (h-4.4) thấu kính hội tụ ¶nh cđa vËt AB sÏ di chun nh thÕ nµo, tÝnh chÊt ¶nh cđa vËt sÏ khi:
a AB di chuyển đờng thẳng a
b Thấu kính di chuyển đờng thẳng
Xác định vị trí vật ảnh- tính chất vật,ảnh tính chất thấu kính cụng
thức.
5.1 A'B' ảnh vật thËt AB qua mét thÊu kÝnh héi tô 0( A xy; AB xy) Gäi d', d
là khoảng cách tơng ứng từ ảnh vật đến thấu kính Chứng minh K=
ABB A' '
= d
d'
vµ
d d
f '
1 1
.
5.2 Vật ảo AB =5cm, đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ tiêu cự f=20cm, sau thấu kính, cách thấu kính 20cm Xác định vị trí, tính chất, độ cao ảnh và vẽ ảnh.
5.3 Vật sáng đặt song song với ảnh cách 90cm Ngời ta dùng TK để thu ảnh thật vật màn, trục thấu kính vng góc với Ngời ta tìm thấy 2 vị thí thấu kính cho ảnh rõ nét cách khoảng O1O2 =30cm. a Xác định vị trí đặt thấu kính tiêu cự thấu kính
b So sánh độ lớn ảnh thu đợc ứng với vị trí thấu kính (114/S1218)
5.4 Một vật sáng đặt trớc hấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét có độ cao h1 màn ảnh sau thấu kính Nếu giữ vật ảnh cố định , di chuyển thấu kính đến gần màn ảnh lại thu đợc ảnh thứ hai rõ nét có độ cao h2.hãy tính độ cao h vật. (115/S1218)
ra kh«ng khÝ
15.5.Trong phịng có thắp đèn điện, có hai thấu kính hội tụ đ ờng kính nh Khơng dùng thêmdụng cụ khác , làm biết đợc thấu kính quang lực( nghịch đảo tiêu cự lớn hơn).
15.6.Có hai thấu kính đờng kính nh nhau, kính hội tụ ,một kính phân kỳ Làm thể nào biết đợc kính có quang lực lớn mà khơng dùng dụng cụ đo.
15.7* Nêu phơng án xác định tiêu cự thấu kính hội tụ (thực phịng thí
nghiƯm) víi dơng nh sau:một nến (đang cháy), thớc thẳng ( có thang đo), một bìa (màn chắn sáng)
Bài 2:(2,5 điểm) Có vật giống AB CD đặt song song thấu kính phân kỳ O (F, F/ là tiêu điểm) đặt khoảng và song song với vật cho trục qua A, C (xem hình)
a) Vẽ ảnh vật AB, CD qua thấu kính.Hỏi có vị trí của thấu kính để ảnh vật trùng khơng?Giải thích?
(4)mà ứng với vị trí ấy, ảnh vật cách 26cm
Xác định tiêu c c a th u kính §s: f = 20cmự ủ ấ
Câu4 (2,0điểm): Thấu kính hội tụ có tiêu điểm F F’ Đặt vật phẳng nhỏ AB vng
góc với trục thấu kính cho điểm A nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng OA= a, qua thấu kính cho ảnh AB cao gấp ba lần AB.
a) Dùng cách vẽ đường tia sáng qua thấu kính, xác định vị trí đặt vật AB để thỏa mãn điều kiện tốn, từ dựng vật dựng ảnh tương ứng với nó. b) Bằng phép tính hình học, tính khoảng cách a; cho biết tiêu cự thấu kính f = 12cm.
a) Đặt vật sáng nhỏ AB phía vng góc với trục xy thấu kính hội tụ L,
Tiêu cự f (A xy).Qua thấu kính, người ta thấy vật AB cho ảnh ngược chiều, cao gấp 2 lần vật.
Giữ nguyên vị trí thấu kính L, dịch chuyển vật sáng AB dọc theo xy lại gần thấu kính đoạn 10cm (vẫn có ABxy A xy) ảnh vật AB lúc cao gấp 2 lần vật.Hỏi ảnh AB trường hợp ảnh gì?Tìm giá trị tiêu cự f L.Vẽ hình minh hoạ.
b) Thấu kính hội tụ tiêu cự f cắt ngang (qua quang tâm) thành nửa thấu kính L1 L2
bằng nhau.Phần bị cắt L2 thay gương phẳng M.L1 L2 + gương M được lắp thành hệ quang hình vẽ, :
+L1 L2 + gương M vật sáng nhỏ AB đặt vng góc với xy (O1A = 3f) +O1 , O2 trùng với quang tâm, xy trùng với trục
chính L1, L2
+Khoảng cách O1O2 = 2f mặt phản xạ gương M hướng L1.Vẽ ảnh vật AB qua hệ quang.Cho biết sơ đồ tạo ảnh số lượng ảnh của AB qua hệ
(Hai câu a) b) độc lập với nhau
Cho nguồn sáng điểm S; thấu kính hội tụ vành ngồi hình trịn có bán kính r; hai chắn Ml M2 đặt song song cách
30cm Trên Ml khoét lỗ tròn tâm O cú bỏn kớnh ỳng bng r
Đặt S trục xx' vuông góc với hai qua tâm O (hình 4)
iu chnh SO = 15cm, M2 thu đợc vệt sáng hình trịn
vệt sáng có kích thớc khơng đổi đặt thấu kính cho vừa khớp vào l trũn ca Ml.
a Tìm khoảng cách từ tâm O tới tiêu điểm F thấu kính
b Giữ cố định S M2' Dịch chuyển thấu kính xx' đến
thu đợc điểm sáng M2 Tìm vị trí đặt thấu kính
Bài 4: ( 1,25 điểm)
Một vật sáng AB đặt vị trí trước thấu kính hội tụ, cho AB vng góc với trục thấu kính A nằm trục chính, ta thu ảnh thật lớn gấp lần vật Sau đó, giữ ngun vị trí vật AB dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều xa vật đoạn 15cm, thấy ảnh dịch chuyển một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu Tính tiêu cự f thấu kính (khơng sử dụng trực tiếp cơng thức thấu kính).
Bài 4: (5điểm) Một vật sáng AB cách khoảng L, khoảng vật đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f quang tâm O Biết AB vuông góc với trục chính thấu kính, A nằm trục thấu kính với OA > f, ảnh A’B’hiện rõ trên màn.
A B
f
x F O1 F O2
L1
L2
M
f
(5)Hình H4 a Chứng minh : '
1 1
f d d với d = OA, d’ = OA’.
b Tìm điều kiện để có ảnh rõ nét màn.
c Đặt l khoảng cách hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét Hãy chứng minh công thức f =
2
4
L l
L
Bài 4: (4 điểm)
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm Vật sáng có dạng là hình thang cân ABCD, cạnh AB = 8cm, cạnh CD = 4cm, góc α = 450 Trục xy thấu kính nằm mặt phẳng (ABCD) vng góc với AB (hình H3) Biết ảnh vật qua thấu kính ảnh thật có dạng hình chữ nhật.
1 Xác định khoảng cách từ AB CD đến thấu kính. 2 Tính chiều dài cạnh ảnh.
Bài (2 điểm)
Vật AB có dạng đoạn thẳng đặt trước (L1) và vng góc với trục xy thấu
kính hội tụ L1 ( xem hình 3).Qua thấu kính B
L1, vật AB cho ảnh thật A1B1 cách vật 90 cm x y vàcao gấp đôi vật A O1
1/ Tìm tiêu cự f1 thấu kính L1 2/ Bây đặt thêm thấu kính hội tụ L2 có
tiêu cự f2 = 10 cm sau thấu kính hội tụ L1 cách
thấu kính L1 đoạn a Hai thấu kính có ( Hình ) trục xy Tìm a để ảnh cuối A’B’
vật AB cho hệ hai thấu kính ảnh thật cao vật AB.
Bài 3: ( đ ) Vật sáng AB đặt cố định qua thấu kính cho ảnh thật cao gấp lần vật, dịch
thÊu kính xa đoạn 12 cm cho ảnh thËt cao b»ng 1
2 vËt
a/ TÝnh tiªu cù cđa thÊu kÝnh.
b/ Chứng tỏ có vị trí đặt mà thu đợc hai ảnh Xác định vị trí màn
Câu 2:
Đặt vật AB có độ cao h vng góc với trục thấu kính hội tụ tiêu cự f, A trục cách thấu kính khoảng hai lần tiêu cự.
1 Vẽ nêu cách dựng ảnh A’B’ AB cho bởi thấu kính Xác định độ cao ảnh theo h và khoảng cách vật ảnh theo f.
2 Di chuyển vật AB đến vị trí khác cho ảnh A’B’ là ảnh ảo nằm tiêu điểm F (hình 1) Vẽ nêu cách dựng vật AB Tính độ cao h vật và khoảng cách từ vật đến thấu kính Biết A’B’ có độ cao h’ = 2cm f = 12cm.
O
F’
A’ F
B’