Hướng dẫn học sinh lớp 11 phương pháp giải bài tập thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
THẤU KÍNH KHI BIẾT KHOẢNG CÁCH GIỮA VẬT VÀ ẢNH
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Chúng ta đang sống trong thời đại của sự bùng nổ tri thức khoa học và
công nghệ thông tin. Xã hội mới phồn vinh ở thế kỉ XXI phải là một xã hội dựa
vào tri thức, vào tư duy sáng tạo, vào khả năng sáng chế của con người. Với sự
biến đổi nhanh chóng của xã hội như hiện nay, người lao động phải biết luôn tìm
tòi kiến thức mới và trau dồi năng lực của mình cho phù hợp với sự phát triển
của khoa học kỹ thuật. Chính vì vậy Văn kiện Đại hội Đảng lần thứ XI khẳng
định: “ Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi mới căn bản, toàn diện
nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân
chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát
triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao
chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực
sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp…”
Trước tình hình đó nền giáo dục của nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu
sắc và toàn diện để tạo cho đất nước đội ngũ nhân lực có tri thức, có tay nghề
vững vàng và đủ khả năng hội nhập, theo kịp yêu cầu của đất nước nói riêng và
thế giới nói chung. Phát triển giáo dục, đào tạo là một trong những động lực
quan trọng thúc đấy sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, là điều
kiện để phát huy nguồn lực con người, là yếu tố cơ bản để phát triển xã hội.
Phát triển giáo dục trước hết phải nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy
học thông qua việc đổi mới phương pháp dạy học. Nhà trường phổ thông không
chỉ trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ năng mà phải trang bị cho học sinh những
năng lực sáng tạo, những kiến thức được ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Chính vì vậy đòi hỏi người giáo viên phải giảng dạy nghiêm túc, chú ý nhiều
đến khả năng phân tích, tổng hợp, giải quyết vấn đề của học sinh. Học sinh phải
có ý thức học tập thật sự, xây dựng được động lực học đúng đắn, nắm bắt và giải
quyết vấn đề một cách nhanh chóng.
1

Cùng với sự phát triển của khoa học – kỉ thuật vật lý cũng không ngừng
phát triển. các kiến thức vật lý ngày càng nhiều và phức tạp đòi hỏi phương pháp
dạy học vật lý trong nhà trường phải được đổi mới cho phù hợp.
Hiện nay với sự đổi mới trong việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của
học sinh đặc biệt trong đề thi tốt nghiệp và đại học thi bằng hình thức thi trắc
nghiệm đòi hỏi người học phải có nền tảng kiến thức lý thuyết vững vàng, cách
nhìn nhận bài toán , kỹ năng xử lý bài toán chuyên nghiệp. Với mỗi dạng toán
vật lý thông thường có nhiều cách giải khác nhau. Tôi thiết nghĩ những bài toán
mở đầu của các dạng thì phải lựa chọn cách giải tuần tự chi tiết từng bước còn
các bài toán tiếp sau thì phải rút ra được quy trình giải nhanh. Sau khi vận dụng
các quy trình giải nhanh sẽ giúp học sinh nhớ được những dạng toán cơ bản và
phát hiện những bài toán được gọi là mới lạ nhưng thực ra nó chính là hình thức
biến tướng của các dạng toán quen thuộc. Hơn nữa việc giải tốt các bài tập vật lý
còn giúp các em hiểu rõ bản chất của những vấn đề lý thuyết mà các em còn
khúc mắc trong các tiết học, giúp các em tăng niềm say mê học tập và nghiên
cứu vật lý.
Xuất phát từ thực tế đó, qua những năm công tác giảng dạy tại trường
THPT tôi đã cố gắng khắc phục những khó khăn và tìm tòi các bước đi khi vận
dụng lý thuyết vào giải các bài tập cụ thể, hướng dẫn học sinh khai thác sâu lí
thuyết giúp các em nắm được bản chất của hiện tượng vật lý từ đó vận dụng vào
giải bài tập một cách nhanh nhất. Đề tài “ Hướng dẫn học sinh lớp 11 phương
pháp giải bài tập thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh” không
nằm ngoài mục đích đó.
II. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Phần Quang hình học ở sách giáo khoa cũ thuộc chương trình lớp 12 nay
đã đưa xuống chương trình lớp 11 có nhiều cải tiến về nội dung và hình thức
góp phần quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh.
Tuy nhiên do phần kiến thức này có thể không thi tốt nghiệp hay đại học nên các
em chưa đầu tư học.Trong quá trình dạy học tôi nhận thấy rất nhiều học sinh
2

ham mê học bộ môn vật lý, nhưng khi làm các bài tập vật lý các em thường lúng
túng trong việc định hướng giải, rất nhiều em chưa biết cách giải cũng như trình
bày lời giải vì thế làm cho các em cảm thấy chán nản không còn say mê học vật
lý nữa.
Cụ thể hơn khi hướng dẫn học sinh giải các bài tập về thấu kính tôi thấy
các bài toán thuận ( xác định vị trí, tính chất của ảnh khi biết khoảng cách giữa
vật và thấu kính) thì các em thực hiện rất thuần thạo nhưng khi gặp các bài toán
ngược ( chẳng hạn như dạng toán xác định vị trí của vật và ảnh hay xác định tiêu
cự của thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh ) thì các em rất lúng túng
không có phương pháp giải dẫn đến các em mất hứng thú trong học tập. Dạng
bài tập: về thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh” các tài liệu đều
có đề cập đến nhưng tôi nhận thấy nó chưa đáp ứng được nhu cầu của giáo viên,
nhất là đối tượng học sinh.
Theo nhận định, các bài thi tốt nghiệp THPT, Đại học môn vật lý những
năm gần đây tương đối dài và khó. Vì vậy việc tìm các phương pháp giải nhanh
và chính xác là rất cần thiết. Theo thống kê kết quả thi giữa kỳ và cuối kỳ I và
kỳ II môn vật lý ở trường tôi mấy năm gần đây còn thấp so với một số môn học
khác. Chính vì vậy việc vận dụng các phương pháp phù hợp để giải các bài toán
vật lý sẽ góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn
vật lý.
Để khắc phục những tình trạng trên tôi viết đề tài: “ Hướng dẫn học sinh
lớp 11 phương pháp giải bài tập thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và
ảnh”. Trong khuôn khổ một sáng kiến kinh nghiệm tôi đã hệ thống lại lý thuyết,
làm rõ được công thức tính khoảng cách giữa vật và ảnh, chia thành các dạng bài
tập nhỏ, mỗi dạng đưa ra phương pháp giải và các bài tập ví dụ cụ thể phù hợp
chương trình cải cách sách giáo khoa, phù hợp với trình độ học sinh phổ thông
từ đó giúp các em nắm được kiến thức cơ bản, hình thành kĩ năng, kĩ xảo, tạo
thái độ và động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm
lĩnh những nội dung kiến thức mới theo xu thế của thời đại.
3

PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Định nghĩa thấu kính.
Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một
mặt phẳng và một mặt cầu.
2. Phân loại thấu kính.
Chia làm hai loại: +Thấu kính mép mỏng được gọi là thấu kính hội tụ.
+Thấu kính mép dày được gọi là thấu kính phân kỳ.
3. Tiêu cự của thấu kính.
Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính
'
F
( tiêu điểm ảnh) và
F
(tiêu điểm
vật) nằm đối xứng nhau ở hai bên quang tâm O của thấu kính. Khoảng cách từ
các tiêu điểm chính đến quang tâm thấu kính là tiêu cự
f
của thấu kính.

f
=
OF
=
'
OF

0〉f
với thấu kính hội tụ,
0〈f

với thấu phân kỳ
4. Ba tia đặc biệt
-Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng
-Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng ( hoặc đường kéo dài ) đi
qua tiêu điểm ảnh chính
'
F
-Tia tới ( hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng
song song với trục chính.
5. Độ tụ của thấu kính

)
11
)(1(
1
21
RR
n
f
D +−==
0〉D
Đối với thấu kính hội tụ,
0〈D
Đối với thấu kính phân kỳ
- Đơn vị độ tụ là điốp (dp) với tiêu cự
f
tính bằng đơn vị mét.
- n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính đối với môi trường đặt thấu
kính.
-

21
, RR
là bán kính của các mặt cầu thấu kính.
21
, RR
0
〉
với các mặt cầu lồi
4
21
, RR
〈
0 với các mặt cầu lõm
∞=)(
21
hayRR
với mặt phẳng
6. Công thức thấu kính:

f
d
d
111
'
=+

d
là khoảng cách từ vật đến thấu kính

'

d
là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
Quy ước:
0〉d
với vật thật,
0〈d
với vật ảo

0
'
〉d
với ảnh thật,
'
d
0〈
với ảnh ảo.
7. Độ phóng đại của ảnh

AB
BA
k
''
=
h
h
'
=


d

d
k
'
−=

Quy ước:
0〉k
nếu ảnh và vật cùng chiều.

0〈k
nếu ảnh và vật ngược chiều
II. CÔNG THỨC TÍNH KHOẢNG CÁCH GIỮA VẬT VÀ ẢNH
* Đối với thấu kính hội tụ
Vật thật
+
fd〉
: Cho ảnh thật, ngược chiều với vật.
+
fd〈
: Cho ảnh ảo, cùng chiều với vật
5
Vật ảo: Đối với thấu kính hội tụ vật ảo luôn cho ảnh thật
* Đối với thấu kính phân kỳ
Vật thật: Luôn cho ảnh ảo, cùng chiều với vật, nhỏ hơn vật
Vật ảo
6
Như vậy trong mọi trường hợp khoảng cách vật và ảnh được tính bởi
công thức:
'
ddL +=

III. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Loại 1: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng.
1. Phương pháp giải
Bước 1: Áp dụng công thức thấu kính :

f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Bước 2: Khoảng cách giữa vật và ảnh

'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
7
Bước 3: Xét trường hợp 1:
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:

0
2
=+− LfLdd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d, từ đó suy ra
'
d
Bước 4: Xét trường hợp 2:
Ldd −=+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:

0
2
=−+ LfLdd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d, từ đó suy ra
'
d
*Chú ý: Nếu bài toán không nêu cụ thể về tính chất của vật và ảnh ( thật hay
ảo) thì các nghiệm tìm được ta để nguyên còn nếu bài toán yêu cầu rõ tính chất
của vật và ảnh thì ta phải xem xét để loại nghiệm không phù hợp với yêu cầu
của bài toán
2. Các bài tập ví dụ:
Bài 1: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ
có tiêu cự
cmf 20=
cho ảnh cách vật 90cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính
chất của ảnh.
Giải
Áp dụng công thức thấu kính :
f

d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
Xét trường hợp 1:
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:
0
2
=+− LfLdd
Thay L =90cm; f = 20cm ta được :
0180090
2
=+− dd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d = 30cm ; d = 60cm
Với d = 30cm

⇒
cmd :060
'
〉=
ảnh thật
8
Với d = 60cm
030
'
〉=⇒ cmd
: ảnh thật
Xét trường hợp 2:
Ldd −=+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:
0
2
=−+ LfLdd
Thay L =90cm; f = 20cm ta được :
0180090
2
=−+ dd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d=16,85cm ; d= -106,85( cm) ( loại)
Với d = 16,85cm
:85,106
'
cmd −=⇒
ảnh ảo
* Như vậy bài toán này ta loại một nghiệm d=-106,85cm ( vật ảo) vì đề bài đã
cho vật sáng AB là vật thật, nếu đề bài này ứng nằm trong đề thi trắc nghiệm thì

ta không cần giải một cách tuần tự, chi tiết như trên mà ta chỉ cần nhớ phương
pháp để nhanh chóng đưa ra phương trình bậc 2, giải phương trình bậc 2 ta sẽ
tìm được đáp án đúng
Bài 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự
cmf 6=
. Vật sáng AB cho ảnh trên màn
cách vật 25cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.
Giải
Áp dụng công thức thấu kính :
f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
Vì vật thật nên
0〉d
, ảnh thu được trên màn là ảnh thật nên

'
d
0
〉
⇒
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:
0
2
=+− LfLdd
Thay L =25cm; f = 6 cm ta được :
015025
2
=+− dd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d = 15cm ; d = 10cm
9
Với d = 10
⇒
cmd :015
'
〉=
ảnh thật
Với d = 15cm
010
'
〉=⇒ cmd
: ảnh thật
* Chú ý: Đối với những bài toán này ta đặc biệt phải chú ý đến: vật là vật thật,
ảnh của vật hứng được trên màn là ảnh thật thì ta loại được trường hợp 2:

Ldd −=+
'
ta chỉ cần giải một trường hợp
Ldd =+
'
Bài 3: Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự
bằng 15cm cho ảnh cách vật 7,5cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất
của ảnh.
Giải
Áp dụng công thức thấu kính :

f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh

'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'

Xét trường hợp 1:
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:

0
2
=+− LfLdd

Thay L= 7,5cm;
cmf 15−=
ta được:

05,1125,7
2
=−− dd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d =15 cm ; d =-7,5 cm (loại)
Với d = 15
⇒
05,7
'
〈−=d
ảnh ảo
Xét trường hợp 2:
Ldd −=+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:

0
2

=−+ LfLdd
Thay L =7,5cm; f = -15cm ta được :

05,1125,7
2
=++ dd
phương trình này vô nghiệm
* Chú ý: Khi thay giá trị của tiêu cự f vào phương trình bậc 2 ta phải nhớ đối
với thấu kính phân kỳ
0〈f
( như bài ví dụ trên ta thay f =-15cm) và vật thật qua
thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo
10
Bài 4: Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho ảnh
'
'
BA
rõ nét trên màn
và cách AB một khoảng 4f. Tính độ phóng đại k của ảnh?
Áp dụng công thức thấu kính :
f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−

=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
Vì vật thật nên
0〉d
, ảnh thu được trên màn là ảnh thật nên
'
d
0
〉
⇒
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:
0
2
=+− LfLdd
Thay L = 4f ta được :
044
22
=+− ffdd
fd 2=⇒
suy ra
fd 2
'

=
Vậy
1
'
−=−=
d
d
k
*Chú ý đối với bài tập này khi mới đọc đề ta tưởng là một bài toán dạng mới vì
yêu cầu của đề là xác định độ phóng đại k nhưng thực ra nó chỉ là hình thức
biến tướng của dạng toán quen thuộc ta đang giải vì để tìm được k thì ta phải
tìm
d
và
'
d
Bài tập tự giải:
Bài 1: Vật AB qua thấu kính hội tụ cho ảnh
'
'
BA
cách AB 125cm, tiêu cự của
thấu kính
cmf 20=
.
a. Vị trí của vật và ảnh khi
'
'
BA
là ảnh thật là:

A. Vật cách thấu kính 100cm, ảnh cách thấu kính 25cm.
B. Vật cách thấu kính 25cm, ảnh cách thấu kính 100cm.
C. Vật cách thấu kính 50cm, ảnh cách thấu kính 75cm.
D. A, B đều đúng.
b. Vị trí của vật và ảnh khi
'
'
BA
là ảnh ảo là:
A.Vật cách thấu kính 17,5cm, ảnh cách thấu kính 107,5cm.
B.Vật cách thấu kính 17,5cm, ảnh cách thấu kính 142,5cm.
11
C. Vật cách thấu kính 15cm, ảnh cách thấu kính 140cm.
D. Vật cách thấu kính 15cm, ảnh cách thấu kính 110cm.
Bài 2: Đặt vật AB trước thấu kính phân kỳ có tiêu cự 24cm, ta thu được ảnh
'
'
BA
cách AB 12cm. Xác định vị trí của vật và ảnh qua thấu kính:
A. AB cách thấu kính 24cm,
'
'
BA
cách thấu kính -12cm.
B. AB cách thấu kính 24cm,
'
'
BA
cách thấu kính 12cm.
C. AB cách thấu kính 36cm,

'
'
BA
cách thấu kính 24cm.
D. AB cách thấu kính 24cm,
'
'
BA
cách thấu kính 36cm.
Bài 3: Thấu kính phân kỳ có tiêu cự
cm30
. Vật thật AB đặt vuông góc với trục
chính, A nằm trên trục chính cho ảnh cách vật 15cm. Xác định vị trí của vật và
ảnh
Đáp số: d=30cm; d
’
= -15cm
Loại 2: Xác định tiêu cự của thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và
màn L
Về loại bài tập này tôi đưa ra hai dạng bài tập thường gặp:
Dạng 1: Biết khoảng cách giữa vật và ảnh L, độ phóng đại k. Xác định tiêu
cự thấu kính?
* Phương pháp giải:
Bước 1: Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=

h
h
'
Ta có:
d
d
k
'
−=
(1)
và
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
(2)
Bước 2: Từ (1) và(2) ta tìm được d và
'
d
thay vào công thức thấu kính:

f
d
d
111
'
=+
'
'
dd

dd
f
+
=⇒
* Các bài tập ví dụ
Bài 1: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh trên màn cao gấp 3 lần vật. Màn cách
vật L= 80cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
12
Giải
Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=3
3±=⇒ k
Vì vật AB là vật thật, ảnh trên màn là ảnh thật nên
0〈k
Ta có:
3
'
−=−=
d
d
k
(1)

80
'

==+ Ldd
(2)
Từ (1) và (2) ta tìm được d= 20cm, d
’
= 60cm
Áp dụng công thức của thấu kính:
f
d
d
111
'
=+
'
'
dd
dd
f
+
=⇒
=
cm15
2060
20.60
=
+
Bài 2: Một vật sáng AB cao 6cm đặt vuông góc với trục chính của một thấu
kính phân kỳ, ảnh của vật cao 3cm và cách vật 40cm.
a) Xác định vị trí của vật và ảnh.
b) Tính tiêu cự của thấu kính
Giải

a) Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=
2
1
6
3
=
Đối với thấu kính phân kỳ vật thật luôn cho ảnh ảo nên
2
1
=k
Ta có:
ddd
d
d
k 5,0
2
1
2
1
'
'
−=−=⇒=−=
(1)
Mặt khác ta có : Khoảng cách giữa vật và ảnh

'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
=
±
40cm
Xét trường hợp
cmdd 40
'
=+
kết hợp với phương trình (1) suy ra d = 80cm; d
’
=
-40cm
Xét trường hợp d+d
’
= -40cm kết hợp với phương trình (1) suy ra d= -80cm
( loại )
b)Tiêu cự của thấu kính:
13
Áp dụng công thức thấu kính:
f
d
d
111
'
=+
'
'

dd
dd
f
+
=⇒
=
cm80
4080
)40.(80
−=
−
−
Bài tập tự giải: Người ta đặt một vật cao 10cm ở phía trước một thấu kính phân
kỳ và nhận được một ảnh cao 5cm. Khoảng cách giữa vật và ảnh là 4cm. Hãy
tính tiêu cự của thấu kính phân kỳ.
Đáp số: f=-8cm
Dạng 2: Biết khoảng cách vật và ảnh L, khoảng cách giữa hai vị trí của
thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn l. Xác định tiêu cự của thấu kính,chiều
cao của vật AB?
* Phương pháp giải:
Khi thấu kính ở vị trí 1: Khoảng cách vật và thấu kính là d
1
, khoảng cách ảnh và
thấu kính là
'
1
d
.
Khi thấu kính ở vị trí 2: Khoảng cách vật và thấu kính là d
2

, khoảng cách ảnh và
thấu kính là
'
2
d
Vật và ảnh có thể đổi chỗ được cho nhau nên:
'
'
12
ddd ==
;
ddd ==
1
2
'
1
21
=⇒ kk
a) Xác định tiêu cự của thấu kính
Ta có:





+=
=+
ldd
Ldd
'

'

Từ hệ phương trình trên ta tìm được :
2
lL
d
−
=
;
'
d
2
lL +
=
Thay d và d
’
vào công thức tính tiêu cự:
'
'
dd
dd
f
+
=
ta được
L
lL
f
4
22

−
=
Nếu chỉ có một vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì l=0 thì
4
L
f =
b) Xác định chiều cao của vật AB
Ta có:
AB
BA
k
''
1
=
h
h
1
=
;
h
h
AB
BA
k
2
''''
2
==
14

21
2
21
21
1 hhh
h
hh
kk =⇒==⇒
* Các bài tập ví dụ:
Bài 1: Vật AB cách màn E là 90cm, trong khoảng AB và màn E có hai vị trí đặt
thấu kính để ảnh của AB rõ nét trên màn E, khoảng cách giữa hai vị trí này là
30cm.
a. Tính tiêu cự của thấu kính.
b. Các ảnh của AB trên màn cao h
1
=2mm và h
2
= 8mm. Tính AB
Giải
a) Khi thấu kính ở vị trí 1: Khoảng cách vật và thấu kính là d
1
, khoảng cách ảnh
và thấu kính là
'
1
d
.
Khi thấu kính ở vị trí 2: Khoảng cách vật và thấu kính là d
2
, khoảng cách ảnh và

thấu kính là
'
2
d
Vật và ảnh có thể đổi chỗ được cho nhau nên:
'
'
12
ddd ==
;
ddd ==
1
2
'
1
21
=⇒ kk
Ta có:





+=
=+
ldd
Ldd
'
'

Từ hệ phương trình trên ta tìm được :
2
lL
d
−
=
;
'
d
2
lL +
=
Thay d và d
’
vào công thức tính tiêu cự:
'
'
dd
dd
f
+
=
ta được :

L
lL
f
4
22
−

=
cm10
72.4
4872
22
=
−
=
b) Ta có:
AB
BA
k
''
1
=
h
h
1
=
;
h
h
AB
BA
k
2
''''
2
==

mmhhh
h
hh
kk 48.21
21
2
21
21
===⇒==⇒
*Như vậy đối với dạng toán này nếu làm bài tập tự luận ta phải giải tuần tự, chi
tiết từng bước còn đối với các bài trắc nghiệm ta chỉ cần nhớ công thức cuối
15
cùng
L
lL
f
4
22
−
=
ta thay số vào sẽ được kết quả ngay.
Bài 2: Vật AB cách màn L=100cm. Thấu kính đặt ở 2 vị trí trong khoảng vật và
màn đều thu được ảnh rõ nét. Hai vị trí này cách nhau l=20cm. Tính tiêu cự của
thấu kính?
Giải
Tương tự bài 1 ta có:

L
lL
f

4
22
−
=
cm24
100.4
20100
22
=
−
=
Bài 3: Vật sáng AB cách màn L=50cm.Trong khoảng vật và màn thấu kính có
thể đặt ở hai vị trí để trên màn thu được ảnh rõ nét. Tính tiêu cự của thấu kính,
biết ảnh này cao gấp 16 lần ảnh kia.
Giải
Tương tự:
Vật và ảnh có thể đổi chỗ được cho nhau nên:
'
'
12
ddd ==
;
ddd ==
1
2
'
1
21
=⇒ kk
Mà:

AB
BA
k
''
1
=
h
h
1
=
;
h
h
AB
BA
k
2
''''
2
==

11121
2
21
21
416.1 hhhhhh
h
hh
kk ===⇒==⇒
44

11
−=⇒=⇒ kk
( vì vật thật, ảnh
thật k
0
〈
)
Mặt khác ta lại có :
4
'
1
'
1
1
−=−=−=
d
d
d
d
k
dd 4
'
=⇒
Ta có:
cmddLdd 10505
'
=⇒=⇒=+
Áp dụng công thức thấu kính:

f

d
d
111
'
=+
'
'
dd
dd
f
+
=⇒
=
+
=
dd
dd
4
.4
cmd 810.8,08,0 ==
* Như vậy với bài toán dạng này ta nhớ công thức
1
21
=kk
( vì vật và ảnh có thể
đổi chỗ cho nhau) sau đó ta áp dụng các công thức tính độ phóng đại k, công
thức tính khoảng cách vật và ảnh ta sẽ tìm được f
16
Bài 4: Vật sáng và màn ảnh cách nhau L=100cm. Trong khoảng vật –màn ta
thấy có hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cao h

1
= 4cm, h
2
= 9cm.
a) Tìm chiều cao của vật sáng h.
b) Tìm khoảng cách d giữa vật và thấu kính.
c) Tìm tiêu cự của thấu kính
Giải
a) Ta có:
cmhhh
h
hh
kk 69.41
21
2
21
21
===⇒==
b) Ta có:
3
2
3
2
6
4
1
1
1
−=⇒=== k
h

h
k
cmdcmd
Ldd
d
d
40,60
100
3
2
'
'
'
==⇒





==+
=
⇒
Vậy d
1
=60cm; d
2
=40cm
b)Tiêu cự của thấu kính:
Áp dụng công thức thấu kính:

f
d
d
111
'
=+
'
'
dd
dd
f
+
=⇒
cm24
4060
40.60
=
+
=
Bài tập tự giải:
Bài 1: Khoảng cách giữa một ngọn đèn điện và màn ảnh bằng 100cm. Khi đặt
một thấu kính hội tụ giữa bóng đèn và màn ta nhận được ảnh rõ nét trên màn ở
hai vị trí khác nhau của thấu kính cách nhau 80cm. Hãy xác định tiêu cự của
thấu kính,
Đáp số: f= 9cm
Bài 2: Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ tiêu cự f cho ảnh thật A
’
B
’
ngược chiều.

Khoảng cách từ vật AB đến ảnh A
’
B
’
là L. Điều kiện của L để:
a) Có hai vị trí đặt thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn
A.
fL 4〈
B.
fL 4〉
C.
fL 4=
D.
fLf 42 〈〈
b) Có một vị trí duy nhất đặt thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn
A.
fL 4〈
B.
fL 4〉
C.
fL 4=
D.
fLf 42 〈〈
17
Bài 3: Vật sáng AB và màn ảnh cách nhau L. Xê dịch một thấu kính hội tụ trong
khoảng vật - màn ta thấy có hai vị trí thấu kính cách nhau l đều cho ảnh rõ nét
trên màn.
a) Tiêu cự thấu kính f tính theo Lvà l là:
A.
L

lL
f
4
22
+
=
B.
L
lL
f
4
22
−
=
C.
L
lL
f
4
)(
2
+
=
D.
L
lL
f
4
)(
2

−
=
b) Gọi h chiều cao của vật, h
1
, h
2
là chiều cao của ảnh khi thấu kính ở vị trí 1 và
vị trí 2. Chiều cao của vật được xác định là:
A.
2
21
hh
h
+
=
B.
21
hhh =
C.
4
2
2
2
1
hh
h
+
=
D. C.
2

2
2
2
1
hh
h
+
=

18
PHẦN III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐỀ XUẤT
I. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
Sau khi nghiên cứu và đem áp dụng vào thực tế giảng dạy tôi thấy đạt được
những kết quả sau:
- Học sinh được trang bị một hệ thống kiến thức lý thuyết về thấu kính vững
vàng, hiểu được bản chất vật lý về thấu kính.
- Học sinh phân loại và vận dụng được phương pháp giải bài tập về thấu kính
khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh.
- Với các giải pháp và biện pháp trên thì chất lượng học sinh được nâng lên một
cách rõ rệt, theo các thống kê mà tôi trực tiếp giảng dạy từ năm 2009-2013. Cụ
thể:
Năm
học
Số
học
sinh
11
HS có bài
kiểm tra đạt
loại giỏi

HS có bài
kiểm tra đạt
loại khá
HS có bài
kiểm tra đạt
loại TB
HS có bài
kiểm tra đạt
loại yếu, kém
2009-
2010
chưa
áp
dụng
90 5 5.55% 25 27,78% 45 50% 15 16,67%
2010-
2011
Đã áp
dụng
90 8 8,89% 30 33,33% 42 46,67% 10 11,11%
2011-
2012
Đã áp
dụng
90 12 13,34% 40 44,44% 32 35,56% 6 6,66%
2012-
2013
19
Đã áp
dụng

90 15 16,67% 50 55,55% 22 24,45% 3 3,33%
Qua kết quả thống kê các năm học ta thấy chất lượng học tập phần kiến thức
này của học sinh được nâng cao rõ rệt.
II. BÀI HỌC KINH NGHIỆM.
Từ quá trình tổ chức dạy học vật lý tôi rút ra một vài kinh nghiệm nhỏ trong việc
hướng dẫn học sinh giải bài tập:
- Học sinh phải được nắm kiến thức lý thuyết vững vàng, có hệ thống , hiểu
được bản chất các hiện tượng vật lý.
- Học sinh phải nắm vững cách nhận biết các dạng bài tập, phương pháp giải
từng dạng. Từ đó các em giải được các bài tập vật lý một cách dễ dàng, đặc biệt
vận dụng nhanh trong các đề thi trắc nghiệm.
III. ĐỀ XUẤT.
Đề tài này giúp học phân loại và có một phương pháp giải các bài tập về thấu
kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh một cách nhanh gọn, chính xác phù
hợp với những đề thi tự luận hoặc thi trắc nghiệm.
Trong quá trình thực hiện đề tài này tôi đã cố gắng thể hiện nội dung một
cách hệ thống, trình bày vấn đề rõ ràng, chính xác nhưng không tránh khỏi
những thiếu xót rất mong được bạn đọc và đồng nghiệp góp ý để sáng kiến của
tôi được hoàn thiện hơn.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 09 tháng 04 năm 2013
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết ,
Không sao chép nội dung của người khác.
( Ký và ghi rõ họ tên)
NGUYỄN THỊ ĐÀO
MỤC LỤC
Trang
20
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

PHẦN II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 4
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
II. CÔNG THỨC TÍNH KHOẢNG CÁCH GIỮA VẬT VÀ ẢNH 5
III. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 7
Loại 1: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng. 7
1.Phương pháp giải 7
2. Bài tập ví dụ. 8
3.Bài tập tự giải 11
Loại 2: Xác định tiêu cự của thấu kính khi biết L 12
Dạng 1: Biết L, k . Xác định tiêu cự thấu kính? 12
* Phương pháp giải 12
* Bài tập ví dụ. 12
* Bài tập tự giải 14
Dạng 2: Biết khoảng cách vật và ảnh L, khoảng cách giữa 14
hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn l.
Xác định tiêu cự của thấu kính,chiều cao của vật AB?
* Phương pháp giải 14
* Bài tập ví dụ. 15
*Bài tập tự giải 17
PHẦN III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐỀ XUẤT 19
I. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC. 19
II. BÀI HỌC KINH NGHIỆM. 20
III. ĐỀ XUẤT 20
21
22