Chào các bạn học sinh và quý thầy cô, hôm nay hijadobravoda.comVN gửi tới bạn đọc tài liệu "Bài tập Quang hình học môn Vật Lý lớp 9 (có đáp án)". Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn học tập và giảng dạy.

Bạn đang xem: Bài tập về thấu kính hội tụ lớp 9

 

BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÝ 9

Bài toán1:( Thấu kính hội tụ và vật đặt ngoài tiêu cự)

Vật sáng AB = h = 1cm được đặt vuông góc với trục chính của TKHT có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu kính một khoảng d = 36cm.

a, Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.

b, Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT và chiều cao của ảnh.

Bài giải:

Cách 1:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia đi qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song song với trục chính

a, Vẽ ảnh:

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)

Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (gg)

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

Cách 2:

Sử dụng tia tới song song với trục chính đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ và tia đi qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục chính.

Xem thêm: Tìm Tập Hợp Ước Chung Lớn Nhất Của 30 Và 45 ;42 Và 70, Tìm Tập Hợp Ước Chung Của A) 30 Và 45 B) 42 Và 70

a, Vẽ ảnh:

b, Bài giải:

Tính A’B’ theo (*) cách 1 và A’B’ = 0,5cm.

Tam giác OKF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’

(Vì OK = AB và A’F’ = OA’- OF’)


1

BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÝ 9

Bài toán1:( Thấu kính hội tụ và vật đặt ngoài tiêu cự)

Vật sáng AB = h = 1cm được đặt vuông góc với trục chính của TKHT có tiêu cự

f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu kính một khoảng

d = 36cm.

a, Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.

b, Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT và

chiều cao của ảnh.

Bài giải:

Cách 1:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia đi qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song

song với trục chính

a, Vẽ ảnh:

B

O F’ A’

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

OH HF OF A B OF

     (AF = OA – OF)

1 36 12 24

" " 12 12 AB

  

12

" " 0,5

24

AB    (*)

Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (gg)

1 36

" 0,5.36 18

" " " 0,5 "

AB OA

OA

A B OA OA

      

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

Cách 2:

Sử dụng tia tới song song với trục chính đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ và tia đi

qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục chính.

a, Vẽ ảnh:

B K

O A’

A F F’ 2

H B’

b, Bài giải:

Tính A’B’ theo (*) cách 1 và 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

   

(Vì OK = AB và A’F’ = OA’- OF’)

1 12

0,5 " 12

" 12 0,5.12 6

" 6 12 18

OA

OA

OA



   

   

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

Cách 3:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính 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)

36 1

" " " " " "

OA OB AB

OA OB A B OA A B

     (1)

Tam giác OHF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’ (gg)

""

" " " " " " " "

OH OF AB OF

A B A F A B OA OF

   

( Vì OH = AB và A’F’ = OA’ – OF’)

12

" " " 12

AB

A B OA



(2)

Từ (1) và (2) ta có:

36 12

36. " 432 12. "

" " 12

OA OA

OA OA

   

" 432: 24 18 OA   

Thay OA’ = 18 vào (1) ta được:

(1)

36 1

36 " " 18 " " 0,5

18 " "

A B A B

AB

     

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

Bài toán 2: ( TKHT và vật đặt nằm trong tiêu cự)

Vật sáng AB = h = 1cm được đặt vuông góc với trục chính của TKHT có tiêu cự

f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu kính một khoảng

d = 8cm.

a, Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.

b, Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT và

chiều cao của ảnh.

Bài giải: 3

Cách 1:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia đi qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song

song với trục chính

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

OF OH

 (1)

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:

(1)

12 8 1

" " 12 " "

OF OA AB

OF A B A B



    " " 3 AB  cm.

Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (gg)

" " " " 3

" 24

81

OA A B OA

OA

OA AB

      cm.

Vậy độ cao của ảnh là 3cm và khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 24cm.

Cách 2:

Sử dụng tia tới song song với trục chính đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ và tia đi

qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục chính.

a, Vẽ ảnh:

B’ H

B K

A’ F A O F’

b, Bài giải:

Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (gg)

AF AB

OF OH

 (1)

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:

(1)

12 8 1

" " 12 " "

OF OA AB

OF A B A B



    " " 3 AB  cm.

Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’A’B’ (gg)

"

" " " "

OF OK

A F A B

 Mà OK = AB = 1cm nên

" 12 1

" " 36

" " " " " " 3

OF AB

AF

A F A B A F

     cm

Mà OA’ = A’F’ – OF’ = 36 – 12 = 24cm.

Vậy độ cao của ảnh là 3cm và khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 24cm. 4

Cách 3:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính cho tia ló qua tiêu điểm

F’.

a, Vẽ ảnh: B’

B H

A’ F O F’

b, Giải:

Cách 3a :

Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (gg)

" " " " " " "

8

OA OB A B OA A B

OA OB AB AB

     (1)

Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’A’B’ (gg)

" " " "

"

F A A B

F O AB

 Mà F’A’ = OF’ + OA’ = 12 + OA’ nên:

12 " " "

12

OA A B

AB

 (2)

Từ (1) và (2)

" 12 "

8 12

OA OA 



Giải phương trình ta có kết quả OA’ = 24cm và thay vào (1) tính được

A’B’ = 3cm.

Cách 3b:

Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’(gg)

" " " " " "

8

OA OB A B OA OB

OA OB AB OB

     (1’)

Tam giác BB’H đồng dạng với tam giác OB’F’ (gg)

" " 12

"8

OB OF

BB BH

   ( Vì BH = OA = 8cm)

Aùp dụng tính chất dãy tỉ lệ thức , ta có:

" " " " " 12

3

12 8 12 8 4 4

OB BB OB BB OB OB

OB

      

(2’)

Từ (1’) và (2’) ta tính được OA’ = 24cm và A’B’ = 3cm.

Bài toán 3: ( Thấu kính phân kỳ và vật đặt nằm ngoài tiêu cự)

Vật sáng AB = h = 3cm được đặt vuông góc với trục chính của TKPK có tiêu cự

f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu kính một khoảng

d = 36cm.

a, Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.

b, Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKPK và

chiều cao của ảnh.

Bài giải:

Cách 1:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia hướng đến tiêu điểm F’ – đến TKPK có tia ló

song song với trục chính.

5

a, Vẽ ảnh:

B

B’ H

A F A" 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’ và F’A = OF’ + OA = 12 + 36 = 48 cm

" " " 12 " "

" " 0,75

" 48 3

F O A B A B

AB

F A AB

      cm

Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (gg)

" " " " 0,75

"9

36 3

OA A B OA

OA

OA AB

      cm.

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm.

Cách 2:

Sử dụng tia song song với trục chính có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F và tia hướng tới

F’đến TKPK có tia ló song song với trục chính.

a, Vẽ ảnh:

B H

B’ K

A F

A’ O 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’ và F’A = OF’+ OA = 12+36 = 48cm:

12 " "

" " 0,75

48 3

AB

A B cm   

Tam giác FA’B’ đồng dạng với tam giác FOH

" " " FA A B

OF AB

 Vì OH = AB =3cm: 6

12 " 0,75

"

12 3

OA

OA

    9cm

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’ = 0,75cm.

Cách 3:

Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính đến TKPK – có tia ló