Bài 51: Bài tập quang hình học - Vở BT Vật lí lớp 9
Bài 51: Bài tập quang hình học
A - ÔN TẬP
Bài 1:
+ Vẽ đường thẳng PQ biểu diễn mặt nước sau khi đổ nước vào đường PQ này cắt tia sáng BD đi từ mép của đáy bình đến mắt tại điểm I.
Vậy điểm tới là I
+ Nối O với I được OI là tia tới, bị khúc xạ tại I theo phương IM.
+ IM là tia khúc xạ đến mắt.
* Kết quả đo: AB = 0,5cm; A’B’ = 1,5cm ⇒ A’B’ = 3AB
Bài 2.
a. Vẽ ảnh theo đúng tỷ lệ
b. Trên hình vẽ, xét hai cặp tam giác đồng dạng: Δ A’B’F’ và Δ OIF’; Δ ABO và Δ A’B’O
Từ hệ thức đồng dạng ta có:
Vì tứ giác BIOA là hình chữ nhật nên AB = OI
Chia cả hai vế của (1) cho tích d. d’. f ta có:
đây là công thức thấu kính cho trường hợp ảnh thật
Thay d = 16 cm, f = 12 cm ta có: OA’ = d’ = 48 cm
Thay vào (*):
Vậ ảnh cao hơn vật gấp 3 lần
Bài 3.
a. Ta có: (OCv)Hòa = 40 cm; (OCv)Bình = 60 cm
Vì (OCv)Hòa < (OCv)Bình nên bạn Hòa nhìn xa không tốt bàng bạn Bình.
Vậy bạn Hòa cận nặng hơn bạn Bình.
b. Người bị tật cận thị càng nặng thì nhìn những vật ở xa mắt càng không rõ.
c. Điều kiện để người cận nhìn rõ được các vật ở xa là người cận phải đeo kính có tiêu điểm F của kính trùng với điểm cực viễn của mắt: F ≡ CV
d. Kính cận là kính phân kỳ có tiêu cự thỏa mãn: fk = OCv
e.
Khi d1 = ∞ → d’ = f → B’ ≡ F → F ≡ CV
Do đó kính cận thích hợp có tiêu cự thỏa mãn: fk = OCv
nên (fk)Bình = (OCv)Bình = 60 cm > ; (fk)Hòa = (OCv)Hòa = 40 cm.
Vậy tiêu cự kính của Hòa ngắn hơn.
B – LÀM BÀI TẬP
I - Bài tập sách bài tập
Câu 51.1 trang 142 Vở BT Vật Lí 9:
Đáp án B
Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, tia truyền từ nước sang không khí có góc khúc xạ lớn hơn góc tới nên điểm O sẽ nằm trong đoạn NH để cho ảnh O’ nằm trên đáy bể. Tham khảo hình vẽ bên dưới.
Câu 51.2 trang 142 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án B
Câu 51.3 trang 142 Vở BT Vật Lí 9:
a - 3; b - 4; c - 1; d - 2
Câu 51.4 trang 142 Vở BT Vật Lí 9:
a. Dựng ảnh của AB đúng theo tỉ lệ trên hình 51.3
b. A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật.
c. Xét 2 cặp tam giác đồng dạng: Δ OAB và Δ OA’B’; Δ A’B’F’ và Δ OIF’
Theo hệ thức đồng dạng thì:
Vì tứ giác BIOA là hình chữ nhật nên AB = OI
Vậy ảnh cao 4 cm và cách kính 10cm
Câu 51.5 trang 142 Vở BT Vật Lí 9:
Qua kính phân kỳ, khi quan sát một vật ở rất xa thì ảnh của vật qua kính sẽ hiện lên tại tiêu điểm ảnh chính F’ của kính: A’ ≡ F’ → OkF’ = OkA’
Mà ảnh đó cũng nằm tại điểm cực viễn CV của mắt người quan sát.
Do đó: OMA’ = OMCV = OMOk + OkA’ = 50 cm
=> Kính phân kỳ có tiêu cự là:
f = OkF’ = OkA’ = OMA’ – OkOM = 50 – 10 = 40 cm
Câu 51.6 trang 143 Vở BT Vật Lí 9:
a. Chiều cao và chiều ngang của ảnh phải phù hợp tối đa với chiều cao và chiều ngang của phim.
Nên: A'B'/AB = 36/720 = 1/20 (0,72 m = 720 mm)
Vậy chiều cao của ảnh bằng 1/20 vật.
b. Dựng ảnh theo hình 51.4:
Ta đặt OA = d; OA’ = d’; AB = 720 mm; A’B’ = 36 mm; f = 6 cm = 60 mm
Xét hai cặp tam giác đồng dạng: Δ A’B’F’ và Δ OIF’; Δ ABO và Δ A’B’O
Từ hệ thức đồng dạng ta có:
Vì tứ giác BIOA là hình chữ nhật nên AB = OI
Vậy từ vật kính đến bức tranh có khoảng cách là 126 cm.
II - Bài tập bổ sung
Câu 51a trang 143 Vở BT Vật Lí 9: Hình 51.5 có Δ là trục chính của thấu kính, AB là vật, A’B’ là ảnh của AB tạo bởi thấu kính.
a. Tìm vị trí của quang tâm và tiêu điểm của thấu kính bằng phép vẽ tia sáng.
b Đây là thấu kính gì?
Đáp án:a. Nó là ảnh ảo vì A’B’ cùng chiều và nằm cùng phía với vật đối với trục chính.
Vẽ như hình 51.5, xác định quang tâm O và 2 tiêu điểm F và F’
+ B có ảnh là B’ nên nối B’ với B cắt trục chính của thấu kính tại quang tâm O.
+ Dựng đường vuông góc với trục chính tại O, ta có vị trí đặt thấu kính.
+ Dựng tia BI song song với trục chính của thấu kính. Kéo dài IB’ cắt trục chính tại F’. Lấy F đối xứng với F’ ta được tiêu điểm vật F.
b. Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì ảnh A’B’ là ảnh ảo lớn hơn vật.
Câu 51b trang 143 Vở BT Vật Lí 9: Một người chụp ảnh của một cột điện, đứng cách cột điện 40m thu được ảnh trên phim cao 1cm. Vật kính cách phim 5cm. Hỏi chiều cao của cột điện là bao nhiêu?
d = 40 m; d’= 5 cm, h’ = 1 cm
h =?
Đáp án:Ta có: d/d' = h/h' ⇒ h = (40.1)/5 = 8 m
Bài trước: Bài 50: Kính lúp - Vở BT Vật lí lớp 9 Bài tiếp: Bài 52: Ánh sáng trắng và ánh sáng màu - Vở BT Vật lí lớp 9