Giáo án vật lý 11 - bài tập thấu kính pps

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Tiết : 1
BÀI TẬP THẤU KÍNH
I. Mục tiêu :
- Vận dụng và khắc sâu các kiến thức đã học ở bài 5 trong quá trình giải bài tập.
- Nắm được cách vẽ và hình thành kó năng dựng ảnh qua thấu kính.
- Hình thành kó năng xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua dụng cụ quang học cũng như quang hệ.
Hiểu được các ứng dụng của các dụng cụ quang học trong thực tiễn đời sống xã hội
II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề
III. Thiết bò , đồ dùng dạy học :
IV. Tiến Trình Giảng dạy
Phân phối
thời gian
Phần làm việc của Giáo Viên
Hoạt đông của
học sinh
Ghi chú
Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển
1. Kiểm tra
bài cũ và
kiến thức cũ
liên quan
với bài mới
(3’)
1. Trả lời câu hỏi SGk
2. Làm bài tập 1,2,3,4,5 SGK
Kiểm tra và đánh giá
2. Nghiên
cứu bài mới
Bài 1. D = 5 điốp
⇒

cm20m2,0
5
1
D
1
f ====
a. AB = 2 cm , d = 30 cm >0
GV hướng dẩn :
AB là vật thật ⇒ d >0
So sánh d và f ⇒ đoán trước vò trí ảnh
Hướng dẫn học sinh chia tỉ lệ trên hình
vẽ cho chính xác
Xác đònh vò trí của tiêu điểm chính xáùc
trên hình
Xác đònh vò trí của vật chính xác trên
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -1 /9
o
o
o
F’
F
O
A
A’
B
B’
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Ta có
:

cm42.2AB2'B'A
2
30
60
d
'd
AB
'B'A
0cm60
10
600
2030
20.30
fd
f.d
'd
f.d
fd
d
1
f
1
'd
1
f
1
'd
1
d
1

−=−=−=⇒
−=−=−==
〉==
−
=
−
=
−
=−=⇒=+
k: có Ta
A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 60 cm ngược chiều với vật và có
chiều cao là 4 cm
b. AB = 2 cm , d = 10 cm > 0
cm42.2AB2'B'A
02
10
20
d
'd
AB
'B'A
0cm20
10
200
2010
20.10
fd
f.d
'd
f.d

fd
d
1
f
1
'd
1
f
1
'd
1
d
1
===⇒
〉=
−
−=−==
〈−=
−
=
−
=
−
=
−
=−=⇒=+
k: có Ta
A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 20 cm cùng chiều với vật và có chiều
cao là 4 cm
hình

Vẽû các tia đặt biệt
Dùng công thứ ính lại kết quả và so sánh
với kết quả trên hình vẽ
Bài 2. :
a. Vì chùm tia tới hội tụ sau thấu kính ( vật ảo ) và chùm tia ló
song song với trục chính nên ⇒thấu kính phân kì .
b. Điểm hội tụ của chùm tia tới là một điểm ảo cách L 25 cm ⇒
f = 25 cm
GV hướng dẫn :
Giải thích từ chùm tia tới hội tụ sau
thấu kính ( vật ảo ) và chùm tia ló song
song với trục chính
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -2 /9
o o
F’
F
O
A
A’
B
B’
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
⇒ D = f/2 = 12,5 cm
c. AB = 2 cm , d = 40 cm > 0
( )
( )
cm,.AB'B'A
.d
'd
AB

'B'A
cm,
.
fd
f.d
'd
f.d
fd
df'df'dd
770
13
10
2
13
5
13
5
0
13
5
4013
200
k: có Ta
03815
13
200
65
1000
2540
2540

111111
≈===⇒
〉=
−
−=−==
〈−≈−=
−
=
−−
−
=
−
=
−
=−=⇒=+
A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 15,38 cm cùng chiều với vật và có
chiều cao là 0,77 cm
Bài 3. Sơ đồ tạo ảnh

22
d'
2d11
d'
1d
BA)(LBA)(LAB
2
2
1
1
→→→→

với f
1
= 20cm, f
2
= 25cm, d
1
= 30 cm, a+ 10cm
(khoảng cách giữa L
1
và L
2
).
Ta có
60cm
1
f
1
d
1
f
1
d
'
1
d =
−
=
Độ phóng đại của A
1
B

1
:
cm 4 AB k
1
B
1
A rasuy 2,
1
d
'
1
d
1
k ==−==
.
Khoảng cách từ A
1
B
1
tới L
2
: d
2
= a – d’
1
= -50 cm.
⇒ A
1
B
1

là vật ảo đối với L
2
.
nh cuối cùng A
2
B
2
cách L
2
là :
cm
3
50
2
f
2
d
2
f
2
d
'
2
d =
−
=
.
CHÚ Ý CÔNG THỨC : a = d’
1
+ d

2
là
công thức đại số áp dụng cho tất cả các
trường hợp
Trả lới
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -3 /9
o
o
o
F
F’
O
A
A’
B
B’
F’
2
a
O
1
A
A
1
B
1
F’
1
F
1

F
2
A
2
(L
2
)
(L
1
)
B
2
O
2
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Độ phóng đại k
2
=
3
1
2
d
'
2
d
- =
Suy ra A
2
B
2

=
cm.
3
4
1
B
1
Ak =
b) Khi hai thấu kính ghép sát nhau : a = 0
công thức đối với thấu kính L
1
:
1
f
1
'
1
d
1
1
d
1
=+
Đối với thấu kính L
2
:
2
1
2
1

2
1
f
'
d
d
=+
Trong đó d
2
= a – d’
1
= -d’
1
(vì a = 0).
Cộng hai phương trình (1) và (2), ta được :
2
1
1
1
2
1
1
1
ff
'
d
d
+=+
Vậy hai thấu kính ghép sát nhau tương đương một thấu kính có
tiêu cự f sao cho :

2
f
1
f
2
f
1
f
f hay
2
f
1
1
f
1
f
1
+
=+=
hay về độ tụ ta có : D = D
1
+ D
2
p dụng vào bài tập này
ta có
cm
9
100

45

500
2520
20.25
21
21
f ==
+
=
+
=
ff
f.f
Với d = d
1
= 30cm, ta có :
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -4 /9
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
cm 17,6
17
300
9
370
9
3000
9
100
30
9
100
30.

f - d
df
d' ==












=






−







==
Độ phóng đại k =
0
17
10
30
17
300
d
d'
- −=−=
Độ lớn của ảnh A’B’ =
7
20
ABk =
cm.
⇒ A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 17,6 cm ngược chiều với vật
và có chiều cao là
cm
7
20
Bài 4. Sơ đồ tạo ảnh

22
d'
2d1
d'
1d
S)(LS)(LS
2

2
1
1
→→→→
cm,m,
D
cmm,
D
f 5050
2
11
fvà 5050
2
11
: Với
2
2
1
1
=−=
−
======
d
1
=
70 cm,
a= 20 cm (khoảng cách giữa L
1
và L
2

).
Ta có
075cm1
20
3500
5070
5070
1
f
1
d
1
f
1
d
'
1
d ==
−
=
−
=
.
Khoảng cách từ S
1
tới L
2
:d
2
= a – d’

1
= 20 -175 = - 155 cm. < 0
⇒ S
1
là vật ảo đối với L
2
.
nh cuối cùng S
2
cách L
2
là :
( )
( )
cm873
105-
7750
50 155-
50-155
2
f
2
d
2
f
2
d
'
2
d ,−===

−
=
< 0
⇒ nh cuối cùng là ảnh ảo cách L
1
một khoảng 73,8 cm .
Chú ý : d
2
< 0 ( vì S
1
là vật ảo đối với L
2
)
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -5 /9
S
2
F’
2
a
O
1
S
S
1
F’
1
F
1
F
2

(L
2
)
(L
1
)
O
2
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
50
100030
50
50
20'
)(
50
.50
1
1
1
1
1
1
1
11
11
−
+
−=
−

−=−=
−
=
−
=
d
d
d
d
da
cm
d
d
fd
fd
2
1
d
d' : oó Ta
nh cho bởi hệ cách L
2
là
( )
( )
( )
( )
350020
10003050
250050100030
10003050

50
50
100030
50
50
100030
1
1
11
1
1
1
1
1
22
22
−
+
=
−+−−
+
=
−−









−
+
−
−








−
+
−
=
−
=
d
d
dd
d
d
d
d
d
fd
fd
2

2
d'
d'
Coi đây như hàm số phụ thuộc vào d
1
Lập bảng xét dấu :
D
1
175 cm
Tử số
- -
Mẫu số
+ -
d’
2
- +
Ta thấy khi d’
1
> 175 cm thì d’
2
>0 nghóa là ảnh cho bởi hệ là ảnh
thật
• Bài tập áp dụng
1. Một thấu kính L có tiêu cự f =20cm. Đặt vật AB = 1cm vuông
góc với trục chính và cách thấu kính một đoạn d. Hãy nói rõ vò trí,
tính chất và độ lớn của ảnh khi d = 30 cm và d = 10 cm.
2. Đặt thêm một thấu kính L’ có tiếu cự f’ = 25 cm và cùng trục,
cách L khoảng a = 15 cm. Vật AB đặt trứơc hệ hai thấu kính, cách
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -6 /9
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11

L một khoảng d = 30 cm. Xác đònh vò trí, tính chất và độ lớn của
ảnh cho bởi hệ. Vẽ chùm tia sáng từ vật tới ảnh cuối cùng
Giải
1. Vò trí tính chất và độ lớn ảnh:
Vò trí ảnh :
vật. với chiều cùng và cm 2 cao Ảnh : (cm) B'A'
ảo. ảnh :0d' (cm)
20-10
1020
d'
:(cm) 10d Với
vật. với chiều ngược và cm 2 cao ảnh ; (cm) -2B'A'
thật ảnh :0d' (cm)
20-30
3020
d'
:(cm) 30 d Với
B'A'
: ảnh lớn Độ
2
2010
20
20
2030
20
60
1
20
20'
20

20.
'
=
−
−=
<−=
×
=
=
=
−
−=
>=
×
=
=
×
−
−=×−=
−
=
−
=
d
AB
d
d
d
d
fd

fd
d
2 . Vò trí – tính chất và độ lớn ảnh qua hệ (L, L’) :
Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai thấu kính :
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -7 /9
F’
2
a
O
1
A
A
1
B
1
F’
1
F
1
F
2
A
2
(L
2
)
(L
1
)
B

2
O
2
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
(cm)
8
5
AB
8
5
B'A'
1655
16
275
.
30
60
2
d
2
d'
1
d
1
d'
AB
B'A'
k
17,19(cm)
16

275

80-
1375-
2555
2555
f'
2
d
f'
2
d
A'O'
2
d'
(cm) 556015
1
d'a
1
AO'
(cm) 60
2030
2030
f
1
d
f
1
d
1

OA
1
d'
(cm) 30OA
1
d
B'A'
2
d'
L'
2
d
1
B
1
A
1
d'
L
1
d
AB
−=−=⇒
−=−=
−
===+
≈==
−−
×−
=

−
==+
−=−=−==+
=
−
×
=
−
==+
==+
→→→→
0
8
55
2.
2

d
Nhận xét công thức thấu kính :
f
1
'
1
d
1
1
d
1
=+
Công thức này có tính đối xứng với d

1
và d’
1
, nghóa là nếu ta đổi
vò trí của d
1
với d’
1
với nhau thì công thức không có gỉ thay đổi :
điều này có nghóa là khi vật cách thấu kính là d
1
cho ảnh cách
thấu kính là d’
1
, thì khi vật cách thấu kính là d
2
= d’
1
, ảnh sẽ cách
thấu kính là d’
2
= d
1
(hình 6.1)
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -8 /9
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
4f. d haydfd raSuy
4df. d rasuy ta trên thức công từ : luận Biện-
d
f : kínhthấu của cự Tiêu

d
4d
rasuy thức công vào Thay

d
d d
trình phương hệcó Ta
2
2
2
2
'
1
'
11
≥≥
=−
−
=
=
−
=+
+
=
−
=






=−
=+
4
.
4
.
1
,
111
:
2
,
2
2
2
2'
11
'
11
1
l
d
l
flfdd
ld
d
ld
drasuy
ld

d
Vậy thí nghiệm chỉ xảy ra như trong bài tập, nếu khoảnh cách d
giữa vật và màn ảnh phải lớn hơn bốn lần tiêu cự của thấu kính.
Đặc biệt nếu d = 4f, ta suy ra l = 0 ; nghóa là chỉ có một vò trí của
thấu kính cho ảnh hiện lên màn E.
b) p dụng bằng số với d = 120 cm, l = 30cm, ta có tiêu cữ thấu
kính là f = 28,1 cm.
3. Củng cố
bài giảng
Dặn dò của
học sinh
(5’)

Yêu cầu nhắc lại :
Nhấn mạnh các nội dung quan trọng .
Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK
Chuẩn bò bài mới” Kính lúp “
HS tư lưc
GV : ĐỖ HIẾU THẢO         VẬT LÝ PB 11: BTTK -9 /9