Chuyên đề Thấu kính hội tụ chi tiết Vật Lý 9

0
7549
thau-kinh-hoi-tu

Dưới đây là bài viết về Chuyên đề Thấu kính hội tụ – Một chuyên đề được các em học sinh quan tâm trong chương trình Vật Lý 9. Trong bài viết này, HOCMAI sẽ giới thiệu tới các em về các kiến thức cần nắm và luyện tập trả lời các câu hỏi trong SGK và câu hỏi trắc nghiệm mở rộng.

 

Bài viết tham khảo thêm:

 

I – Lý thuyết Chuyên đề Thấu kính hội tụ

1. Thấu kính hội tụ là gì?

Thấu kính hội tụ (còn được gọi là thấu kính rìa mỏng) là thấu kính mà chùm tia sáng song song sau khi đi qua tấm kính sẽ hội tụ tại 1 tâm nhất định tùy vào hình dạng của thấu kính.

2. Đặc điểm của thấu kính hội tụ

Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt (thường sẽ là thủy tinh hoặc nhựa) và được giới hạn bởi hai mặt cầu (một trong hai mặt có thể sẽ là mặt phẳng). Phần rìa ở ngoài sẽ mỏng hơn phần chính giữa.

a) Tia sáng qua thấu kính

– Tia sáng đi tới phía thấu kính được gọi là tia tới

– Tia khúc xạ ra khỏi phía thấu kính được gọi là tia ló

b) Hình dạng của thấu kính hội tụ

thau-kinh-hoi-tu-1

3. Cách vẽ thấu kính hội tụ

– Ký hiệu thấu kính hội tụ được biểu diễn qua hình vẽ:

thau-kinh-hoi-tu-2

– Một chùm tia tới song song cùng với trục chính của thấu kính hội tụ thì cho chùm tia ló hội tụ tại chính tiêu điểm của thấu kính.

– Khi sử dụng thấu kính hội tụ quan sát một dòng chữ nào đó sẽ thấy lớn hơn so với lúc nhìn bình thường.

4. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ

a) Trục chính – Quang tâm – Tiêu điểm – Tiêu cự

thau-kinh-hoi-tu-6

  • (Δ) Trục chính của thấu kính
  • OQuang tâm của thấu kính

thau-kinh-hoi-tu-0

  • FF’ lần lượt sẽ là tiêu điểm vật, tiêu điểm ảnh nằm về hai phía của thấu kính và cách đều quang tâm
  • Khoảng cách từ quang tâm tới mỗi tiêu điểm OF = OF’ = f được gọi là tiêu cự của thấu kính

b) Đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt xuyên qua thấu kính hội tụ

(1): Tia tới khi đi qua quang tâm thì tia ló vẫn tiếp tục đi thẳng (không khúc xạ) theo phương của tia tới.

thau-kinh-hoi-tu-3

(2): Tia tới song song cùng với trục chính thì tia ló sẽ đi qua tiêu điểm ảnh là F’.

thau-kinh-hoi-tu-4

(3): Tia tới đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song song cùng với trục chính.

thau-kinh-hoi-tu-5

5. Ứng dụng của thấu kính hội tụ

– Người ta lắp ghép nhiều thấu kính hội tụ ở trong kính hiển vi và kính thiên văn tạo thành một hệ thấu kính để có thể nhìn rõ những vật nhỏ hay những vật ở xa.

thau-kinh-hoi-tu-8

– Thấu kính hội tụ được sử dụng để làm vật kính của máy ảnh

thau-kinh-hoi-tu-17

– Nhờ vào hiện tượng tập trung ánh sáng Mặt Trời thông qua thấu kính hội tụ, người ta có thể để tạo ra lửa.

thau-kinh-hoi-tu-9

 

II – Giải bài tập Thấu kính hội tụ SGK Vật lí 9

Câu C1 | Trang 113 SGK Vật Lý 9

Bố trí thí nghiệm như ở hình 42.2, trong đó sẽ có chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc cùng với mặt của một thấu kính hội tụ.

Chùm tia khúc xạ ra khỏi phía thấu kính có những đặc điểm gì mà người ta lại gọi thấu kính đó là một thấu kính hội tụ?

thau-kinh-hoi-tu-10

Hướng dẫn trả lời

Chùm tia khúc xạ ra khỏi phía thấu kính có đặc điểm là cùng hội tụ tại 1 điểm (cùng cắt nhau tại 1 điểm) nên được người ta gọi là thấu kính hội tụ.

Câu C2 | Trang 113 SGK Vật Lý 9

Hãy chỉ ra tia tới và tia ló ở trong thí nghiệm tại hình 42.2.

Hướng dẫn trả lời

Tia sáng đi từ nguồn sáng tới phía thấu kính là tia tới, tia khúc xạ ra khỏi phía thấu kính là tia ló.

thau-kinh-hoi-tu-11

Câu C3 | Trang 114 SGK Vật Lý 9 

Tìm hiểu và so sánh độ dày của phần rìa so với phần giữa trong thấu kính hội tụ sử dụng ở trong thí nghiệm

thau-kinh-hoi-tu-12

Hướng dẫn trả lời

Nhìn ở trên hình 42.3, ta có thể thấy thấu kính hội tụ có phần rìa mỏng hơn so với phần giữa. 

Câu C4 | Trang 114 SGK Vật Lý 9

Quan sát lại thí nghiệm tại hình 42.2 và cho biết rằng trong ba tia sáng đến thấu kính, tia nào xuyên qua thấu kính truyền thẳng mà không bị đổi hướng? Hãy tìm cách kiểm tra điều này.

Hướng dẫn trả lời

– Nhìn vào hình 42.2, ta thấy rằng tia sáng thứ 2 (là tia ở giữa hai tia sáng còn lại) khi qua thấu kính truyền thẳng mà không bị đổi hướng.

– Cách để kiểm tra: Sử dụng thước thẳng để kiểm tra hoặc chiếu lần lượt từng tia sáng để có thể kiểm tra.

Câu C5 | Trang 114 SGK Vật Lý 9

Quan sát lại thí nghiệm tại hình 42.2 và cho biết rằng điểm hội tụ F của chùm tia ló nằm ở trên đường thẳng có chứa tia tới nào? Hãy biểu diễn chùm tia tới và chùm tia ló ở trong thí nghiệm này trên hình 42.4.

thau-kinh-hoi-tu-13

Hướng dẫn trả lời

Điểm hội tụ F của chùm tia ló nằm ở trên đường thẳng có chứa tia tới song song cùng với trục chính.

thau-kinh-hoi-tu-14

Câu C6 | Trang 114 SGK Vật Lý 9

Vẫn thí nghiệm trên hình 42.2, nếu chiếu chùm tia tới vào mặt phía bên kia của thấu kính thì chùm tia ló sẽ có đặc điểm gì?

Hướng dẫn trả lời

Nếu ta chiếu chùm tia tới vào mặt phía bên kia của thấu kính → Chùm tia ló vẫn sẽ hội tụ tại một điểm nằm ở trên trục chính

Câu C7 | Trang 115 SGK Vật Lý 9

Trên hình 42.6 có vẽ một thấu kính hội tụ có quang tâm O và trục chính Δ, hai tiêu điểm là F và F’, các tia tới là (1), (2), (3). Hãy vẽ tia ló của các tia này.

thau-kinh-hoi-tu-15

Hướng dẫn trả lời

thau-kinh-hoi-tu-16

Câu C8 | Trang 115 SGK Vật Lý 9

Trả lời câu hỏi bạn Kiên đã nêu ra tại phần mở bài: “Thấu kính hội tụ là gì nhỉ?”

Hướng dẫn trả lời

Thấu kính hội tụ thường dử dụng sẽ có phần rìa mỏng hơn so với phần giữa. Một chùm tia sáng tới song song cùng với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló sẽ cùng hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.

 

III – Bài tập Trắc nghiệm Thấu kính hội tụ

Câu 1: Thấu kính hội tụ có đặc điểm biến đổi chùm tia tới song song thành

A) chùm tia ló song song khác.

B) chùm tia ló phân kỳ.

C) chùm tia ló hội tụ.

D) chùm tia phản xạ.

Trả lời

Đáp án C

Câu 2: Thấu kính hội tụ là một loại thấu kính có

A) phần rìa dày hơn so với phần giữa.

B) phần rìa mỏng hơn so với phần giữa.

C) phần rìa và phần giữa đều bằng nhau.

D) hình dạng bất kì.

Trả lời

Đáp án B

Câu 3: Chùm tia sáng khi đi qua thấu kính hội tụ sẽ mô tả hiện tượng

A) truyền thẳng ánh sáng

B) tán xạ ánh sáng

C) phản xạ ánh sáng

D) khúc xạ ánh sáng

Trả lời

Đáp án D

Câu 4: Tia tới đi xuyên qua quang tâm của thấu kính hội tụ sẽ cho tia ló

A) truyền thẳng theo phương của tia tới

B) song song cùng với trục chính

C) đi qua tiêu điểm

D) có đường kéo dài đi xuyên qua tiêu điểm

Trả lời

Đáp án A

Câu 5: Chiếu một tia sáng vào phía một thấu kình hội tụ. Tia ló ra khỏi phía thấu kính sẽ song song cùng với trục chính, nếu:

A) Tia tới đi xuyên qua quang tâm mà nó không trùng với trục chính.

B) Tia tới đi qua tiêu điểm nằm ở phía trước thấu kính.

C) Tia tới song song cùng với trục chính.

D) Tia tới bất kì.

Trả lời

Đáp án B

Câu 6: Vật liệu nào không được sử dụng làm thấu kính?

A) Thủy tinh trong

B) Nhựa trong

C) Nhôm

D) Nước

Trả lời

Đáp án C

Câu 7: Cho một thấu kính hội tụ có 60cm là khoảng cách ở giữa hai tiêu điểm. Tiêu cự của thấu kính sẽ là:

A) 60 cm

B) 120 cm

C) 30 cm

D) 90 cm

Trả lời

Đáp án C

Câu 8: Câu nào sau đây là chính xác khi nói về thấu kính hội tụ?

A) Trục chính của thấu kính là một đường thẳng bất kì.

B) Quang tâm của thấu kính cách đều với hai tiêu điểm.

C) Tiêu điểm của thấu kính phụ thuộc bởi diện tích của thấu kính.

D) Khoảng cách ở giữa hai tiêu điểm được gọi là tiêu cự của thấu kính.

Trả lời

Đáp án B

Câu 9: Tính chất nào dưới đây là tính chất của thấu kính hội tụ?

A) Chùm tia ló lệch gần với trục chính.

B) Chùm tia ló là chùm tia song song.

C) Chùm tia ló lệch xa với trục chính.

D) Chùm tia tới phản xạ ngay tại thấu kính.

Trả lời

Đáp án A

Câu 10: Tiêu cự của một thấu kính là 20 cm. Độ dài FF’ ở giữa hai tiêu điểm của thấu kính là?

A) 20 cm

B) 40 cm

C) 10 cm

D) 50 cm

Trả lời

Đáp án B

 

Trên đây là bài viết về chuyên đề Thấu kính hội tụ mà HOCMAI đã tổng hợp. Các em hãy chú ý đọc kĩ, ôn luyện thông qua các bài tập để nắm chắc kiến thức về chuyên đề này nhé! Các em đừng quên truy cập vào hoctot.hocmai.vn để tìm thêm những bài viết về các chuyên đề Vật Lý 9.