Tài liệu Bài giảng bài bài tập quang hình học vật lý 9 (2)

BÀI 51 BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ` BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÝ 9 Giáo viên hướng dẫn: Cô Trương Thanh Lương Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc NỘI DUNG BÀI TẬP I Một bình trụ tròn có chiều cao 8cm và đường kính 20cm. Một học sinh đặt mắt nhìn vào trong bình sao cho thành bình vừa vặn che khuất hết đáy (hình 51.1). Khi đổ nước vào xấp xỉ ¾ bình thì bạn đó vừa vặn nhìn thấy tâm 0 của đáy. Hãy vẽ tia sáng từ tâm 0 của đáy bình đến mắt . A 0 Hình: 51.1 Tại sao trước khi đổ nước mắt chỉ nhìn thấy điểm A mà không nhìn thấy điểm 0 ? Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc NỘI DUNG BÀI TẬP I Một bình trụ tròn có chiều cao 8cm và đường kính 20cm. Một học sinh đặt mắt nhìn vào trong bình sao cho thành bình vừa vặn che khuất hết đáy (hình 51.1). Khi đổ nước vào xấp xỉ ¾ bình thì bạn đó vừa vặn nhìn thấy tâm 0 của đáy. Hãy vẽ tia sáng từ tâm 0 của đáy bình đến mắt . N’ I h/ A 0 h N Hình: 51.1 Nêu Tại sao cách vẽ đường nước vào khúc tớitia¾sáng bình lại 0nhìn đến thấy Muốn vẽkhi gócđổ tới vàtruyền góc xạ tatừ cần xác mắt định?điểm gì? 0? Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc NỘI DUNG BÀI TẬP I BÀI TẬP II Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16cm,A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự là 12cm. a/Hãy vẽ ảnh của vật AB theo đúng tỷ lệ? b/Hãy đo chiều cao của ảnh và của vật trên hình vẽ và tính xem ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật ? Hãy cho biết cụ thể tính chất của ảnh trong trường hợp này ? Nêu cách cách dựng ảnh của vật ? Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc BÀI 2 . (VỀ VIỆC DỰNG ẢNH CỦA CỦA MỘT VẬT THẤU KÍNH HỘI TỤ ) Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của TKHT, cách thấu kính 16 cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự 12 cm a. Hãy vẽ ảnh của vật AB theo đúng tỷ lệ. b. Hãy đo chiều cao của ảnh và của vật trên hình vẽ và tính xem ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật. I + Vẽ ảnh + Đo ảnh B F A A’ F 12 cm 16 cm ẢNH GẤP 3 LẦN VẬT 0 B’ Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc BÀI 2: (VỀ VIỆC DỰNG ẢNH CỦA CỦA MỘT VẬT THẤU KÍNH HỘI TỤ ) + Tính (so sánh AB và A’B’) OA = d = 16cm OF=OF’= f = 12cm AB=h So víi A’B’ = h’ ? B A A’ F’ F 0 12 cm 16 cm OAB aOA ' B ' Nên ta có I A' B' OA' (1)  AB OA OIF ' aA ' B ' F ' Nên ta có B’ Thay các trị số đã cho OA=16 cm; OF =12 cm ta tính được OA’ = 48 cm . Thay tiếp các trị số trên vào (1) ta được: A' B' A' B' F ' A' OA'  OF ' OA' (2)   '  ' 1 ' A' B' 48 h' OI AB OF OF OF   3 Từ (1) và (2) ta có OA' OA'  1 OA OF ' AB 16 h Vậy ảnh cao gấp 3 lần vật Bài 51: bµi tËp quang h×nh häc NỘI DUNG BÀI TẬP I BÀI TẬP II Hoà bị cận thị có điểm cực viễn CV nằm cách mắt 40cm. Bình cũng bị cận thị có điểm cực viễn CV nằm cách mắt 60cm. a/Ai cận thị nặng hơn ai ? b/Hoà và Bình đều phải đeo kính để khắc phục tật cận thị. Kính được đeo sát mắt.Đó là thấu kính loại gì ? Kính ai có tiêu cự ngắn hơn ? BÀI TẬP III Kính cậnđiểm thíchchính hợp là loại Nêu đặc của tậtkính cận có thịđặc ? điểm gì ? Cách khắc phục tật cận thị ? BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH BÀI 3 . (VỀ TẬT CẬN THỊ ) Câu hỏi Trả lời a. Đặc điểm chính của mắt cận là không nhìn rõ các vật ở xa mắt hay gần mắt? a. Đặc điểm chính của mắt cận là không nhìn rõ các vật ở xa mắt. b.Người bị cận thị càng nặng thì càng không nhìn rõ các vật ở xa mắt hay gần mắt? b.Người bị cận thị càng nặng thì càng không nhìn rõ các vật ở xa mắt c.Khắc phục tật cận thị là làm cho người cận có thể nhìn rõ các vật ở xa mắt hay gần mắt? c.Khắc phục tật cận thị là làm cho người cận có thể nhìn rõ các vật ở xa mắt. d.Kính cận thị là thấu kính hội tụ hay phân kỳ? d.Kính cận thị là thấu kính phân kỳ. BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH BÀI 3 . (VỀ TẬT CẬN THỊ ) Bằng cách vẽ hãy chứng minh rằng tất cả các vật nằm trước kính đều cho ảnh nằm từ điểm cực viễn đến kính, tức là nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. Từ đó suy ra tiêu cự của kính và từ đó so sánh tiêu cự của kính mà Hoà và Bình phải đeo ? Kính cận thích hợp là loại kính có đặc điểm gì ? CV F Quaý:vẽ cácđeo tia kính đặc biệt chorõ thấy: quang luôn cắtlàphần Lưu Khi ta nhìn ảnhCác của tia vậtqua – Kính cậntâm thích hợp kính kéo có tiêu dài của tia lóvới trong từ cực viễnmắt. đến kính, chứng tỏ ảnh luôn nằm điểm F trùng điểmkhoảng cực viễn CV của trong giới hạn nhìn rõ của mắt. BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH BÀI 3 . (VỀ TẬT CẬN THỊ ) Vẽ ảnh Khi vật càng xa, các tia qua quang tâm càng gần với trục chính, ảnh càng gần với tiêu điểm F. Vật ở xa vô cực ảnh trùng với tiêu điểm F. CV F BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH BÀI 3 . (VỀ TẬT CẬN THỊ ) Ta trở lại bài 3, các em xem dưới dạng mô phỏng Mắt Hoà CV 40 cm Mắt Bình CV 60 cm a. Ai cận thị nặng hơn? Trả lời : Hoà cận thị nặng hơn Bình BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH BÀI 3 . (VỀ TẬT CẬN THỊ ) Ta trở lại bài 3, các em xem dưới dạng mô phỏng Mắt Hoà F CV Tiêu cự thích hợp -40 cm CV F Tiêu cự thích hợp b.1. Đó là thấu kính loại gì? Trả lời : Đó là thấu kính phân kỳ b.2. Kính của ai có tiêu cự ngắn hơn? Trả lời : Kính của Hoà có tiêu cự ngắn hơn -60 cm Mắt Bình BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH Mắt bình thường so với mắt cận có mức độ khác nhau. CV mắt bình thường Cận thị nhẹ CV mắt cận Cận thị nặng BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH NỘI DUNG BÀI TẬP I BÀI TẬP II BÀI TẬP III BÀI TẬP IV Một vật sáng AB = h đặt trước thấu kính hội tụ và cho ảnh A’B’ = h’ như hình vẽ. Biết OA = d, OA’ = d’, thấu kính có tiêu cự OF = OF’ = f . Chứng minh rằng: 1. h' d '  h d 2. 1 1 1   f d d' 3. 1  1  1/ f d d Với TKHT (Ảnh thật) Với TKHT (Ảnh ảo) BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH Bài 4: Tóm tắt: AB = h; A’B’ = h’; OF = OF’ =f; Trường hợp cho ảnh thật của TKHT > B F’ d FI A Ta có : BOA B ' A ' O A' B ' A'O d ' h '    AB AO d h (1) Ta cũng có : OF ' I F ' B ' A ' A' B '  OI A' B '  AB I F ' A ' OA ' OF'  OF ' OF ' h ' d ' f (2)  h f O A’ I d’ B’ Từ (1) và (2) ta có d ' d ' f  d f 1 1 1    f d d' BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH Bài 4: B’ Tóm tắt: AB = h; A’B’ = h’; OF = OF’ =f; B A’  I > I F A Trường hợp cho ảnh ảo của TKHT IF’ O d’ Từ (1) và (2) suy ra: A/ O  OF / OA / A/ F /   / OA OF OF / d/ d/  f <=>  d f d + Ta có :  A’B’O ~ ABO A' B ' OA'  AB OA Suy ra:  h h /  d d + Ta cũng có : A’B’F’ ~ Suy ra: (1) <=> / Chia 2 vế cho dd/f ta được : OIF’ 1 1 1   / d f d A/ B / A/ F /  IO OF / Vì OI = AB nên: d/f = dd/+ df A/ B / A/ F /  AB OF / <=> (2) 1 1 1   / f d d BÀI 51: BÀI TẬP QUANG HÌNH NỘI DUNG BÀI TẬP I BÀI TẬP II BÀI TẬP III BÀI TẬP IV BÀI TẬP V Một vật sáng AB = h đặt trước thấu kính phân kỳ và cho ảnh A’B’ = h’ Biết OA = d, OA’ = d’, thấu kính có tiêu cự OF = OF’ = f . Chứng minh rằng: 1. 2. h' d '  h d 1 1 1   f d' d