Giáo án dạy thêm vật lý 11 chương 7 mắt và dụng cụ quang học

Dạy thêm VẬT LÍ 11 Dạy thêm ngày soạn 17/3/2014 BÀI: LĂNG KÍNH Câu 1: (28.7): Lăng kính có chiết suất n =1,5, góc chiết quang A =30o Một chùm tia sáng hẹp, đơn sắc chiếu vng góc đến mặt trước lăng kính a) Tính góc ló góc lệch Giữ chùm tia tới cố định, thay lăng kính lăng kính có kích thước có chiết suất n ��n Chùm tia ló sát mặt sau lăng kính Tính n � Hướng dẫn: a) Tại I: i1  � r1  : tia sáng truyền thẳng A Tại J: r2  30 ; sin i2  n sin r2  1,5.1 /  / � i2  48 35' 0 S Góc lệch: D  i2  r2  18o 35� J I i2 r2 R b) Tia khúc xạ ló xát mặt sau lăng kính, bắt đầu có phản xạ toàn phần: sin i2  sin 900 � n �  Lúc đó: i2  900 � n� sin 900  sin 300 Câu 2: Lăng kính có tiết diện tam giác có n = 1,5 đặt khơng khí a) Tính góc lệch D i1 = 30 b) Tính góc lệch D i1 = c) Vẽ đường tia sáng, tính D i1 = Hướng dẫn: A a) TH: i1 = 30o: Tại I: sin i1  n sin r1 � sin r1  / � r1  19, 47 ; r2  A  r1  10,530 i1 S I J r1 r2 i2 R Tại J: sin i2  n sin r2  0,975 � i2  77,10 o Góc lệch: D  i1  i2  A  30  77,1  60  47,1 b) TH i1 = 0o: Tại I tia sáng truyền thẳng Tại J: iJ  A  60o A S sin igh   / � igh  41,8o � iJ  igh : J có phản xạ tồn phần n Tia JR vng góc với đáy BC truyền thẳng ngồi: o o Góc lệch D  180  2iJ  60 I J iJ D iJ� R Dạy thêm VẬT LÍ 11 Câu : Cho tia sáng tới lăng kính hình vẽ Tìm điều kiện chiết suất n để tia sáng phản xạ toàn phần mặt AC Hướng dẫn: Tại I: Góc tới i  450 Điều kiện phản xạ toàn phần J: i �igh � � sin � igh �  � sin i  � gh n � n sin i 2 C n I i B J A Câu 4: Một khối thủy tinh có n = 1,5 tiết diện thẳng tam giác vuông cân B Chiếu tia sáng SI tới vuông góc với mặt bên AB Tìm góc lệch D vẽ đường truyền tia sáng TH: a) Lăng kính đặt khơng khí b) Lăng kính đặt nước (n’ = 4/3) Hướng dẫn: a) TH lăng kính đặt khơng khí: sin igh   / � igh  41,8o n o Với điểm tới J mặt bên AC: iJ  45  igh � Tại J tia sáng bị phản xạ tồn phần vng góc với BC thẳng ngồi, nên góc lệch D = 90o s inr � s inr  0, 79 � r  52, o : tia sáng khúc xạ b) TH lăng kính đặt nước n sin i  n � o J mơi trường nước: Góc lệch D2  rJ  iJ  7, Câu 5: Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng đơn sắc chiếu vng góc tới mặt bên AB Sau hai lần phản xạ toàn phần mặt AC AB tia sáng ló khỏi đáy BC theo phương vng góc với BC a) Vẽ đường truyền tia sáng tính góc chiết quang A b) Tìm điều kiện mà chiết suất lăng kính phản thỏa mãn ĐS: a) A  360 b) n �1, Dạy thêm VẬT LÍ 11 Dạy thêm ngày soạn 2/4/2014 BÀI TẬP THẤU KÍNH I MỤC TIÊU Kiến thức : Vận dụng cơng thức thấu kính để giải tập thấu kính Kỹ : Rèn luyện kỹ vẽ hình giải tập thấu kính II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Chuẩn bị nội dung dạy phương pháp tổ chức hoạt động dạy học Học sinh: - Làm tập SGK mà giáo viên nhà III NỘI DUNG CHÍNH: Câu 1: Một vật sáng AB =2cm đặt vng góc với trục thấu kính có độ tụ D = 5dp (A thuộc trục chính) AB cách thấu kính đoạn d a) Với d = 40 cm Xác định vị trí, độ lớn, tính chất ảnh A’B’ AB qua thấu kính? Vẽ hình b) Với d = 10 cm Xác định vị trí, độ lớn, tính chất ảnh A’B’ AB qua thấu kính? Vẽ hình c) Tìm d để ảnh AB qua thấu kính có chiều cao 1cm d) Tìm d để ảnh AB qua thấu kính cách vật AB 45 cm Hướng dẫn: a) Tiêu cự thấu kính: f = Sơ đồ tạo ảnh: AB A’B’ d Cơng thức thấu kính: 1   0, 2m  20cm D L d' 1   d d� f  Trường hợp: d = 40cm đó: d � df 40.20   40cm > d  f 40  20 Vậy ảnh A’B’ AB ảnh thật, cách thấu kính 40cm A' B ' d ' 40    1 => độ phóng đại: k = = -1 d1 = 4f = 100cm > d Vậy phải dịch chuyển thấu kính xa vật đoạn d = d1 – d = 50cm Câu 5: Vật thật AB vng góc với trục chính, cách thấu kính L 20cm cho ảnh thật lớn gấp hai lần vật Dạy thêm VẬT LÍ 11 a) L thấu kính hội tụ hay phân kì? Vì sao? b) Xác định vị trí ảnh, vẽ hình.Xác định tiêu cự thấu kính c) Cần di chuyển vật dọc theo trục đoạn , theo chiều để ảnh thu ảnh ảo, lớn gấp bốn lần vật? ĐS: a) Vật thật cho ảnh thật, thấu kính hội tụ; dd ' 20.40 40   �13,33cm d  d ' 20  40 f  � d  10cm Độ di chuyển vật: 20-10=10cm lại gần thấu c) ảnh ảo gấp lần vật k  f d b) f  kính Câu 6: Một thấu kính tiêu cự f có độ lớn 12cm Vật AB vng góc với trục thấu kính, cho ảnh A’B’ = 0,8AB Xác định loại thấu kính khoảng cách vật AB đến thấu kính Hướng dẫn f  12 cm; k  A�� B  0,8 AB TH 1: Vật thật cho ảnh thật: � TK thấu kính hội tụ � f  12cm d� f  0,8 �  0,8 � d  2, 25 f  27cm d d f TH2: Vật thật cho ảnh ảo; ảnh ảo nhỏ vật k  : � TK thấu kính phân kì � f  12cm d� f  0,8 � d  0, 25 f  3cm ảnh ảo: k  � k    0,8 � d df Vậy: Nếu f  12cm � d  27cm Nếu: f  12cm � d  3cm ảnh thật: k  � k   Câu 7: Một vật sáng đặt trước thấu kính, trục Ảnh vật tạo thấu kính lần vật a) Đó thấu kính gì? b) Dời vật lại gần thấu kính đoạn a = 12cm, ảnh vật vị trí lần vật Xác định tiêu cự thấu kính Hướng dẫn a) Thấu kính cho ảnh lớn vật thấu kính hội tụ d1� f   3 (1) d1 d1  f d 2� f 3 Sau dời vật lại gần, ảnh lúc ảnh ảo: k1     (2) d2 d2  f Theo ra: d1  d  12 cm (3) Giải hệ gồm (1), (2), (3) ta tìm được: f  18 cm b) Ta có: Lúc đầu ảnh ảnh thật: k1   Câu 8: Cho thấu kính hội tụ có f = 20 cm Đặt vật AB cao 1cm vng góc với trục thấu kính (A thuộc trục chính), ảnh cao 2cm Xác định vị trí vật ảnh Hướng dẫn: TH 1: Vật thật cho ảnh thật: k  d �  2 d Dạy thêm VẬT LÍ 11 1   d d� f � d  1,5 f  30cm; d �  60cm d �  TH 2: Vật thật cho ảnh ảo: k  d 1 Cơng thức thấu kính:   d d� f � d  0,5 f  10cm; d �  20cm Cơng thức thấu kính: Dạy thêm VẬT LÍ 11 Dạy thêm ngày soạn 10/4/2014 BÀI TẬP VỀ MẮT I MỤC TIÊU Kiến thức : Vận dụng kiến thức học mắt tật mắt để giải tập Kỹ : Rèn luyện kỹ vẽ hình giải tập tật mắt II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Chuẩn bị nội dung dạy phương pháp tổ chức hoạt động dạy học Học sinh: - Làm tập SGK mà giáo viên nhà III NỘI DUNG CHÍNH: Câu (31.11 SBT): Một người lớn tuổi có mắt không bị tật Điểm cực cận cách mắt 50 cm Khi người điều tiết tối đa độ tụ mắt tăng thêm bao nhiêu? Hướng dẫn giải: OCC = 50cm = 0,5 m 1    Dmin (1) OCV OV f max 1    Dm ax TH ngắm chừng CC: d  OCC : (2) OCC OV f 1 1 1  � D      dp Lấy (2) –(1) ta được: Dmax  Dmin  OCC OCV OCC � OCC 0,5 TH ngắm chừng CV: d  OCV  �: Câu (31.13): Mắt người có quang tâm cách võng mạc khoảng OV = d’ = 1,52 cm Tiêu cự thể thủy tinh thay đổi hai giá trị f1 = 1,500 cm f2 = 1,415 cm a) Xác định khoảng nhìn rõ mắt b) Tính tiêu cự độ tụ thấu kính phải ghép sát vào mắt để mắt nhìn thấy vật vơ cực khơng điều tiết c) Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần cách mắt Hướng dẫn 1 1 1 1 1,52.1,5   �     � OCV   114 cm a) OCV OV f max OCV f max OV 15 15, 1,52  1,5 1 1 1 1 1,52.1, 415   �     � OCC   20,5 cm OCC OV f max OCC f OV 14,15 15, 1,52  1, 415 Khoảng nhìn rõ: CVCC = 114 – 20,5 = 93,5 cm 1   0,88 dp f k 1,14 1 1     � ON  25cm c) Điểm gần N xác định bởi: ON OCC OCV 20,5 114 b) f k  OCV  114cm � Dk  Dạy thêm VẬT LÍ 11 Câu (31.15): Một người đứng tuổi nhìn rõ vật xa Muốn nhìn rõ vật gần cách mắt 27 cm phải đeo kính +2,5dp cách mắt 2cm a) Xác định điểm CC CV mắt b) Nếu đeo kính sát mắt nhìn rõ vật khoảng nảo? Hướng dẫn a) CV  �; fk  1   0, m  40 cm Dk 2,5 Khi ngắm chừng cực cận (vật đặt N): 1 1 1 40.25 200   �   � Ok CC   cm Ok N Ok CC fk Ok CC 25 40 40  25 OCC  OOk  Ok CC   200 �68, cm b) Nếu kính đeo sát mắt: Tiêu cự thấu kính tương đương: 1   f f mat f k OM = OCVK = fk = 40cm ON = OCCK =  OCC f k = 25,3cm  OC C  f K Câu (31.16): Mắt người có điểm cực viễn CV cách mắt 20 cm a) Người bị tật mắt? b) Để khắc phục tật này, người phải đeo kính gì, độ tụ để nhìn rõ vật xa vơ (kính đeo sát mắt) c) Người muốn đọc thơng báo cách mắt 40 cm khơng có kính cận mà lại sử dụng thấu kính phân kì có tiêu cự 15 cm Để đọc thơng báo mà khơng phải điều tiết phải đặt thấu kính phân kì cách mắt bao nhiêu? Hướng dẫn a) Điểm cực viễn hữu hạn nên mắt bị tật cận thị b) f k  OCV  20cm Dk  1   5 dp f k 0, c) Kính cách mắt đoạn x Vật đặt A, cách kính đoạn d  AOk , vật cách mắt đoạn AO  40cm  x  Ok A , ảnh vật điểm cực viễn mắt d �  Ok CV    20  x  1 1 1   �    � x  10  cm  Ok A Ok CV f k� 40  x 20  x 15 BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu (31.14 SBT): Mắt người có điểm cực viễn cực cận cách mắt 0,5m 0,15m a) Người bị tật mắt b) Phải ghép sát vào mắt thấu kính có độ tụ để nhìn thấy vật cách mắt 20 m mà khơng điều tiết Dạy thêm ƠN TẬP HỌC KÌ II ngày soạn 22/4/2014 Dạy thêm VẬT LÍ 11 BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ I MỤC TIÊU Kiến thức: - Ôn tập, giúp học sinh nhớ lại phương pháp xác định cảm ứng từ dòng điện tạo Kĩ - Rèn luyện kỹ giải tập vật lý cho HS phần xác định cảm ứng điện từ II CHUẨN BỊ Giáo viên : Chuẩn bị hệ thống tập phù hợp với nội dung ôn tập đối tượng HS III NỘI DUNG CHÍNH Câu Cho dây dẫn thẳng dài mang dịng điện I1 = 10A đặt khơng khí hình vẽ a) Xác định vectơ cảm ứng từ M cách dây dẫn 20cm b) Tại M đặt dây dẫn thứ hai song song với dây thứ M mang dòng điện I2 = 30A Tìm quỹ tích điểm I mà cảm ừng từ tổng hợp khơng Hướng dẫn r a) BM có phương nằm mặt phẳng hình vẽ , chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải hình vẽ 10 7 I1  2.107  105 T Cảm ứng từ M: BM = 2.10 r 0, M r r r I1 b) Cảm ứng từ tai điểm N bất kì: BN  B1  B2 r r r �B ��B2 BN  � � �B1  B2 Vậy N nằm mặt phẳng hai dây, N nằm đoạn thẳng vng góc hai dây cách dây thứ đoạn x I2 x 7 I 7 �  � x  5cm TH1: hai dịng điện chiều Ta có B1  B2 � 2.10  2.10 x 20  x 20  x Quỹ tích điểm thỏa mãn đường thẳng nằm mặt phẳng hai dây , song song nằm dây ,cách dây thứ 5cm I2 x 7 I 7 �  � x  10cm TH2: Hai dòng điện ngược chiều: B1  B2 � 2.10  2.10 x 20  x 20  x Quỹ tích điểm thỏa mãn đường thẳng nằm mặt phẳng hai dây , song song ,cách dây thứ 10cm, cách dây thứ hai 30cm Câu (21.5 SBT): I1 =6A, I2 = 9A song song, chạy ngược chiều, cách a = 10cm r Xác định B tại: a) điểm M cách I1: 6cm; cách I2: 4cm b) Điểm N cách I1: 6cm; cách I2: 8cm r Tìm quỹ tính điểm B  Hướng dẫn N 1.a) Dòng I1 gây cảm ứng từ M: I B1  2.10  2.105 T r1 r B2 7 Dòng I2 gây cảm ứng từ M: I B2  2.10  4,5.105 T r2 7 Do hai vectơ chiều nên: BM  B1  B2  6,5.105 T P � I1 r B1 r B M e r I2 BM Dạy thêm VẬT LÍ 11 7 b) Dòng I1 gây cảm ứng từ N: B1N  2.10 7 Dòng I2 gây cảm ứng từ N: B2 N  2.10 I1  2.105 T r1 I2  2, 25.105 T r2 Do hai vectơ vng góc nên: BN  B12N  B22N  3.105 T r r r r r Gọi P đó: BP  B1P  B2 P  � B1P   B2 P � B1P  B2 P I1 I2 ngược chiều nên điểm P nằm mặt phẳng chứa dây dây, I1 < I2 � r2  r1 � r2  r1  10cm  0,1m (1) B1P  B2 P � 2.107 I1 I r I  2.107 �    (2) r1 r2 r1 I1 r  20cm  0, 2m � r2  30cm  0,3m � Từ (1) (2) � � Câu (21.7 SBT) I1 =2A, I2 = 4A dài vơ hạn, đồng phẳng, vng góc với r a) Xác định B điểm mp chứa dây, cách hai dây đoạn r = 4cm r b) Trong mp chứa hai dòng điện, tìm quỹ tích điểm B  Hướng dẫn Cho I1 chạy chiều trục Ox, I2 chạy chiều Oy Từ trường dòng gây M góc I2 vng hình vẽ: Có vị trí điểm M r r r r Tại M: a)Với x  y  4cm  0,04m B B BM  BM  3.105 T r b) Quỹ tính nhũng điểm B  nằm hai r r góc vng B1 B2 ngược chiều I1 I x Sao cho: B1  B2 �  � y  y x x Quỹ tích phải tìm đường thẳng y  trừ điểm O e� e M y I I B1  2.107  105 T B2  2.107  2.105 T y x BM1  BM  105 T e � � M x r r r B �B1 B2 � M3 M2 e � r B2 B2 B1 �� I1 r B r B1 r B2 Câu (21.4 SBT): I1 = I2 = 5A song song, chạy ngược chiều, cách a = 10cm Xác định B M, M cách hai dây đoạn a = 10cm M Hướng dẫn Giả sử I1, I2 chạy dây dẫn, vng góc với mặt phẳng hình vẽ r r Từ trường B1 dòng I1 gây ra, hợp với từ trường B2 dịng I2 gây � góc   120o Ie I2 5 5 B1  B2  10 T � BM  B1  B2  10 T BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách 10cm khơng khí Dịng điện chạy hai dây ngược chiều có độ lớn I1 =10A; I2 =20A Tính B a) O cách dây 5cm b) M cách dây I1 10cm, cách dây I2 20cm c) N cách I1 8cm, cách I2 đoạn 6cm d) P cách dây 10cm Dạy thêm ƠN TẬP HỌC KÌ II Ngày soạn 4/5/2014 BÀI TẬP THẤU KÍNH Dạy thêm VẬT LÍ 11 I MỤC TIÊU Kiến thức: - Ôn tập, giúp học sinh nhớ lại phương pháp giải tập thấu kính Kĩ - Rèn luyện kỹ giải tập vật lý cho HS phần tập thấu kính II CHUẨN BỊ Giáo viên : Chuẩn bị hệ thống tập phù hợp với nội dung ôn tập đối tượng HS III NỘI DUNG CHÍNH Câu 1: Một vật sáng AB =2cm đặt vng góc với trục thấu kính có độ tụ D = 5dp (A thuộc trục chính) AB cách thấu kính đoạn d a) Với d = 10 cm Xác định vị trí, độ lớn, tính chất ảnh A’B’ AB qua thấu kính? Vẽ hình b) Tìm d để ảnh AB qua thấu kính có chiều cao 1cm c) Tìm d để ảnh AB qua thấu kính cách vật AB 45 cm Hướng dẫn: a) Trường hợp: d=10cm: Từ cơng thức thấu kính tìm được: d�  df 10.20   20cm => độ phóng đại: k = = -1 d1 = 4f = 100cm > d Dạy thêm VẬT LÍ 11 Vậy phải dịch chuyển thấu kính xa vật đoạn d = d1 – d = 50cm Câu 5: Vật thật AB vng góc với trục chính, cách thấu kính L 20cm cho ảnh thật lớn gấp hai lần vật a) L thấu kính hội tụ hay phân kì? Vì sao? b) Xác định vị trí ảnh, vẽ hình.Xác định tiêu cự thấu kính c) Cần di chuyển vật dọc theo trục đoạn , theo chiều để ảnh thu ảnh ảo, lớn gấp bốn lần vật? ĐS: a) Vật thật cho ảnh thật, thấu kính hội tụ; dd ' 20.40 40   �13,33cm d  d ' 20  40 f  � d  10cm Độ di chuyển vật: 20-10=10cm lại gần thấu c) ảnh ảo gấp lần vật k  f d b) f  kính Câu 6: Một thấu kính tiêu cự f có độ lớn 12cm Vật AB vng góc với trục thấu kính, cho ảnh A’B’ = 0,8AB Xác định loại thấu kính khoảng cách vật AB đến thấu kính Hướng dẫn f  12 cm; k  A�� B  0,8 AB TH 1: Vật thật cho ảnh thật: � TK thấu kính hội tụ � f  12cm d� f  0,8 �  0,8 � d  2, 25 f  27cm d d f TH2: Vật thật cho ảnh ảo; ảnh ảo nhỏ vật k  : � TK thấu kính phân kì � f  12cm d� f  0,8 � d  0, 25 f  3cm ảnh ảo: k  � k    0,8 � d df Vậy: Nếu f  12cm � d  27cm Nếu: f  12cm � d  3cm ảnh thật: k  � k   Câu 7: Một vật sáng đặt trước thấu kính, trục Ảnh vật tạo thấu kính lần vật c) Đó thấu kính gì? d) Dời vật lại gần thấu kính đoạn a = 12cm, ảnh vật vị trí lần vật Xác định tiêu cự thấu kính Hướng dẫn c) Thấu kính cho ảnh lớn vật thấu kính hội tụ d1� f   3 (1) d1 d1  f d 2� f 3 Sau dời vật lại gần, ảnh lúc ảnh ảo: k1     (2) d2 d2  f Theo ra: d1  d  12 cm (3) Giải hệ gồm (1), (2), (3) ta tìm được: f  18 cm d) Ta có: Lúc đầu ảnh ảnh thật: k1   Câu 8: Cho thấu kính hội tụ có f = 20 cm Đặt vật AB cao 1cm vuông góc với trục thấu kính (A thuộc trục chính), ảnh cao 2cm Xác định vị trí vật ảnh Dạy thêm VẬT LÍ 11 Hướng dẫn: d �  2 TH 1: Vật thật cho ảnh thật: k  d 1 Công thức thấu kính:  � d d f � � d  1,5 f  30cm; d  60cm d �  TH 2: Vật thật cho ảnh ảo: k  d 1 Cơng thức thấu kính:  � d d f � � d  0,5 f  10cm; d  20cm ... a) Người bị tật mắt b) Phải ghép sát vào mắt thấu kính có độ tụ để nhìn thấy vật cách mắt 20 m mà khơng điều tiết Dạy thêm ƠN TẬP HỌC KÌ II ngày soạn 22/4/2014 Dạy thêm VẬT LÍ 11 BÀI TẬP XÁC ĐỊNH... thức : Vận dụng kiến thức học mắt tật mắt để giải tập Kỹ : Rèn luyện kỹ vẽ hình giải tập tật mắt II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Chuẩn bị nội dung dạy phương pháp tổ chức hoạt động dạy học Học sinh:...  TH 2: Vật thật cho ảnh ảo: k  d 1 Cơng thức thấu kính:   d d� f � d  0,5 f  10cm; d �  20cm Cơng thức thấu kính: Dạy thêm VẬT LÍ 11 Dạy thêm ngày soạn 10/4/2014 BÀI TẬP VỀ MẮT I MỤC