bài tập thấu kính mỏng

Tiết 58: BÀI TẬP
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức: Nhằm giúp học sinh:
- Ôn tập, củng cố các kiến thức về thấu kính.
- Phân tích và trình bày được quá trình tạo ảnh qua thấu kính.
- Nắm được phương pháp chung giải các bài toán về thấu kính.
2. Kỹ năng:
- Viết được sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính.
- Giải được một số bài tập về thấu kính.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên: Chuẩn bị phiếu học tập bao gồm hệ thống các câu trắc nghiệm
và đề bài tự luận về thấu kính cho học sinh.
2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về thấu kính đã học.
III. Tiến trình dạy học:
1. Hoạt động 1 (3 phút): Ổn định tổ chức lớp, đặt vấn đề vào bài mới
+ Ổn định tổ chức lớp.
+ Đặt vấn đề vào bài mới.
Bài học trước chúng ta đã nghiên cứu về hai loại thấu kính: hội tụ và
phân kỳ, đã nắm được đường truyền của tia sáng và quá trình tạo ảnh qua
thấu kính. Để giúp các em củng cố và tăng khả năng vận dụng giải quyết các
bài toán về thấu kính, hôm nay chúng ta đi làm một số bài tập về thấu kính.
2. Hoạt động 2 (5 phút): Hệ thống kiến thức đã học:
Hoạt động
của GV
Hoạt động của HS Nội dung
- Công thức
xác định vị
trí ảnh?
- Công thức
xác định số
phóng đại

ảnh?
- Quy ước
dấu?
+
. '
'
1 1 1 '.
' '
.
'
d d
f
d d
d f
d
d d f d f
d f
d
d f

=

+


+ = =

−



=

−

+
' ' ' 'A B d f d f
k
d d f f
AB
−
= = − = − = −
−
d' > 0, ảnh thật
d’ < 0, ảnh ảo
k > 0, vật và ảnh cùng chiều
(trái tính chất)
k < 0, vật và ảnh ngược chiều
(cùng tính chất)
A. Hệ thống kiến thức:
1. Công thức xác định vị trí
ảnh:
. '
'
1 1 1 '.
' '
.
'
d d
f
d d

d f
d
d d f d f
d f
d
d f

=

+


+ = =

−


=

−

2. Công thức xác định số phóng
đại ảnh:
' ' ' 'A B d f d f
k
d d f f
AB
−
= = − = − = −
−

Quy ước dấu
3. Hoạt động 3 (35 phút): Phát phiếu học tập và hướng dẫn học sinh giải
bài tập
PHIẾU HỌC TẬP
Tiết 58: BÀI TẬP
Câu 1: Ghép mỗi nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải:
1. Mọi tia sáng qua quang tâm O của
thấu kính
2. Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật
3. Tia tới song song với trục chính
của thấu kính sẽ cho tia ló truyền qua
(hay có đường kéo dài của tia ló qua)
4. Tia tới (hay đường kéo dài của nó)
qua tiêu điểm vật trên trục sẽ cho tia
ló
5. Quang tâm, tiêu điểm (vật và ảnh)
có các tính chất quang học đặc biệt
a) tiêu điểm ảnh trên trục đó.
b) song song với trục đó.
c) nằm đối xứng với nhau qua quang
tâm.
d) nhờ đó ta vẽ đường truyền của tia
sáng qua thấu kính nhanh chóng và
đơn giản.
e) đều truyền thẳng (không lệch
phương).
f) vị trí của các tiêu điểm ảnh và tiêu
điểm vật đổi chỗ cho nhau.
Câu 2: Cho các hình vẽ sau:

1. Hãy vẽ tiếp đường đi của chùm sáng tới thấu kính ở hình a.
2. Xác định loại thấu kính, tiêu điểm F và F’ ở hình b.
3. Cho AB là vật thật, A’B’ là ảnh ảo. Xác định quang tâm O, tiêu điểm F và F’ của
x’
O
S
Hình a
x’
x
O
S
I
R
Hình b
x
A
B
A’
B’
Hình c
x
x’
thấu kính ở hình c.
Câu 3: Vật AB vuông góc với trục chính của TK, d = 30cm, cho ảnh A
1
B
1
ngược chiều
vật. Cho vật dịch chuyển dọc theo trục chính đến 1 vị trí mới cho ảnh A
2

B
2
cùng chiều
vật và cách TK 20cm. Biết A
1
B
1
và A
2
B
2
có cùng chiều cao.
a. Xác định loại TK đang dùng, chiều dịch chuyển của vật.
b. Tiêu cự của TK đang dùng.
c. Độ dịch chuyển của vật từ vị trí cũ đến vị trí mới.
Câu 4: Một vật AB song song một màn E, cách màn E một khoảng L = 90cm. Đặt một
TK trong khoảng vật màn sao cho trục chính đi qua A vuông góc với màn E. TK này có
khả năng dịch chuyển trong khoảng vật màn. Xác định loại TK, tiêu cự TK để:
a. Khi dịch chuyển TK tìm được hai vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn, hai vị trí
này cách nhau 30cm.
b. Khi dịch chuyển TK chỉ tìm được một vị trí duy nhất của TK cho ảnh rõ nét trên
màn. Xác định vị trí đó.

- Căn cứ vào nội
dung tính chất về
đường truyền của
tia sáng qua thấu
kính các em hãy
đọc và hoàn
thành nội dung

câu 1
- Nhận xét câu trả
lời của HS
- Dựa vào tính
chất về đường
truyền của tia
sáng, các cách
dựng và vẽ ảnh
của một vật qua
thấu kính để hoàn
thành câu 2.
- Sử dụng các
cách vẽ tia tới bất
kỳ qua thấu kính.
- Hoàn thành câu 1
1- e 2- c 3- a 4- b 5- d
- Lắng nghe ghi chép nhanh
- Hoàn thành câu 2
<1>
+ Kẻ tia SO truyền thẳng cắt tia ló
tại S’ là ảnh của S.
+ Nối tia IS’ (mọi tia ló đều qua
S’)
<2>
+ Vì tia IR lệch về phía trục chính
của TK suy ra đây là TKHT.
+ Dựng trục phụ song song với SI
cắt IR tại F
1
’, từ F

1
’ kẻ đường
thẳng vuông góc trục chính cắt
xx’ tại F’. Lấy F đối xứng F’ qua
O.
<3>
+ Vì d < d’, đây là TKPK
+
' 'BB xx O=I
B. Bài tập:
Câu 1: 1- e 2- c 3- a 4- b 5-
d
Câu 2:
<1>
<2>
x
O
S
S’
O
I
x
S
R
F’
F
1
’
Chon cách vẽ phù
hợp để hoàn

thành <2>.
- Xác định loại
TK, dựa vào tính
chất ảnh và vật,
vẽ hình xác định
O, F, F’?
- Nhận xét bài
làm của HS và
đưa ra chú y nếu
HS mắc sai lầm.
- Yêu cầu HS
đọc, tóm tắt bài
tập 3.
+ Hướng dẫn HS
xác định xem
A
1
B
1
là ảnh thật
hay ảo. Suy ra
loại TK dùng.
+ Phân tích bài
toán xem chiều
dịch chuyển của
vật?
+ Hướng dẫn HS
lập sơ đồ tạo ảnh.
- Công thức xác
định số phóng đại

ảnh trước khi
dịch vật?
+ Tia BI ‖ xx’, cho tia ló kéo dài
qua B’ cắt xx’ tại F’.
+ Lấy F đối xứng F’ qua O.
- Lắng nghe nhận xét của GV.
- Nghiên cứu, suy nghĩ giải bài
tập.
a) Ảnh A
1
B
1
ngược chiều vật →
ảnh thật→ TKHT
Vật dịch chuyển lại gần TK
- Lắng nghe, ghi chép.
+ Trước :

+ Sau:
1
1
1
1
0(1)
30
f f
f f
AB
B
A

k
d
= = − = − <
− −
<3>
Câu 3:
Tóm tắt:
AB → A
1
B
1
: d
1
= 30cm
AB → A
2
B
2
: d
2
’ = -20cm
1 2
k k
=
a) Loại TK, chiều dịch chuyển.
b) f = ?
c) ∆d = ?
Giải:
a) Ảnh A
1

B
1
ngược chiều vật →
ảnh thật→ TKHT
+ Trước khi dịch vật: ảnh thật,
d
1
> f
+ Sau khi dịch vật: ảnh cùng
chiều vật→ ảnh ảo→ d
2
< f
→ d
2
< d
1
, vật đã dịch chuyển
lại gần TK.
b) f = ?
+ Trước:
+ Sau:
+
O
B
A
B
’
F
’
A

’
x
x'
I
O
AB
A
1
B
1
d
1
d
1
’
O
AB
A
2
B
2
d
2
d
2
’
O
AB
A
2

B
2
d
2
d
2
’
O
AB
A
1
B
1
d
1
d
1
’
- Công thức xác
định số phóng đại
ảnh sau khi dịch
vật?
- Quan hệ giữa
k
1
và k
2
lúc này
thế nào?
- Rút ra phương

trình tìm f ? Theo
yêu cầu bài toán
loại nghiệm và
suy ra kết quả
cần tìm.
- Muốn tìm độ
dịch chuyển của
vật ta làm thế
nào?
- Kết luận về độ
dịch chuyển ∆d ?
- Mở rộng bài
toán với đầu bài
tương tự nhưng
với điều kiện ảnh
nọ cao gấp bao
nhiêu lần ảnh kia,
cách làm tương
tự.
- Yêu cầu HS đọc
và tóm tắt câu 4,
vẽ hình minh họa
- Thông báo công
thức xác định
khoảng cách từ
vật đến màn:
'L d d= +
- Dựa vào quy
ước dấu suy ra L?
- Phương trình

xác định d’ thông
2 2
2
20
2
0(2)
'
f
f
f f
AB
B
A
d
k
−
− −
= = − = − >
+ k
1
= - k
2
(3)
Từ (1) (2) (3) suy ra :
2
1
2
20
30
2 10 600 0

15
20
f f
f f
f
cm
cm
f
f
f
− −
− =
−
⇔ − − =

= −

⇔

=

Suy ra tiêu cự thấu kính f = 20cm.
- Phải so sánh d
1
với d
2
- Chú y lắng nghe.
- Thực hiện yêu cầu.
- Lắng nghe, theo dõi bài giảng
- Thực hiện yêu cầu của GV

+ L = d + d’ (1)
+
.
'
d f
d
d f
=
−
thay vào (1) suy ra
1
1
1
1
0(1)
30
f f
f f
AB
B
A
k
d
= = − = − <
− −
2 2
2
20
2
0(2)

'
f
f
f f
AB
B
A
d
k
−
− −
= = − = − >
k
1
= - k
2
(3)
Từ (1) (2) (3) suy ra:
2
1
2
20
30
2 10 600 0
15
20
f f
f f
f
cm

cm
f
f
f
− −
− =
−
⇔ − − =

= −

⇔

=

Suy ra f = 20cm.
c) ∆d = ?
∆d = d
1
– d
2
= 20cm
Vậy vật dịch lại gần TK 20cm
so với vị trí ban đầu.
Câu 4:
- Theo giả thiết ảnh rõ nét trên
màn, suy ra ảnh thật, TKHT.
Ta có:
2
2

0
'
' 0
'
.
90
. . 0(1)
d
L d d
d
L d d
d f
L d
d f d f
L d L f
d
d
>

= +

>

→ = +
→ = + = =
− −
↔ − + =
L
A
O

B
l
E
qua d, f = ?
- Thực hiện tính
toán, quy đồng
mẫu số, suy ra
biểu thức ?
- Theo ycbt có 2
vị trí cho ảnh rõ
nét trên màn
nghĩa là gì? Từ
biểu thức suy ra
d
1
, d
2
= ?
- 2 vị trí này cách
nhau 30cm, nghĩa
là?
- Rút ra biểu thức
xác định f. Thay
số và kết quả.
- Chỉ cho duy
nhất một vị trí
cho ảnh rõ nét
trên màn nghĩa
là?
- Tìm được f, d,

suy ra vị trí đặt
thấu kính
♦ Mở rộng bài
toán: với đầu bài
trên yêu cầu tìm
L, l, f, cách làm
tương tự.
L
+
2
0Ld Lf
d
− + =
- Nghĩa là pt trên có 2 nghiệm
phân biệt.
- Pt trên có duy nhất 1 nghiệm.
- Biện luận, đưa ra kết quả bài
toán.
- Lắng nghe, ghi chép nhanh.
a) Theo ycbt để có 2 vị trí của
TK cho ảnh rõ nét trên màn,
suy ra pt (1) có 2 nghiệm:
2
1
2
2
4
2
4
2

L Lf
L Lf
L
d
L
d
+ −
=
− −
=
Mặt khác theo giả thiết, 2 vị trí
này cách nhau 30cm:
2
1 2
2 2
2 2
2 2
4
4 (2)
20
4 4.90
90 30
Lf
Lf
f cm
L
d d
L
L
L

− = − =
⇒ − =
−
−
⇒ = = =
l
l
l
Vậy f = 20cm.
b) Theo ycbt, để có duy nhất 1
vị trí cho ảnh rõ nét trên màn,
suy ra pt (1) có duy nhất 1
nghiệm:
2
0
4 0
4
L
Lf
L f
L
=

∆ = − = ↔

=

Suy ra f = L/4 = 22,5cm
Khi đó d = L/2 = 45cm, vậy
thấu kính ở vị trí cách đều vật

và màn E.
4. Hoạt động 4 (2 phút): Củng cố, nhận xét tiết học và đưa ra phương
pháp giải chung
- Nhận xét giờ học.
- Bài tập TK rất nhiều và đa dạng, về nhà các em hãy làm thêm những y mở
rộng bài toán hay các bài tập trong các sách tham khảo, nâng cao.
- Đưa ra phương pháp giải chung:
Bước 1: Tóm tắt bài toán
Bước 2: Lập sơ đồ tạo ảnh, vẽ hình minh họa.
Bước 3: Tìm mối liên hệ giữa các đại lượng.
Bước 4: Giải pt, hệ pt, biện luận.
Bước 5: Kết quả.
- Rút kinh nghiệm giờ dạy:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………….