Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn giải một số bài tập trắc nghiệm phần quang hình học vật lý phổ thông

1

PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong thời kỳ phát triển và hội nhập quốc tế hiện nay, đất nước ta đang
cần nhiều tri thức và lao động có tay nghề, có năng lực, có kĩ năng bản lĩnh và
hồi bão cống hiến vì tổ quốc, vì hạnh phúc của nhân dân. Để đáp ứng yêu cầu
nhiệm vụ này, ngành giáo dục ln giữ vai trị nịng cốt. Trước tình hình đó nền
giáo dục nước ta cần có sự đổi mới toàn diện và sâu sắc.
Theo nghị quyết quốc hội ngày 09 tháng 12 năm 2000 về “Đổi mới
chương trình giáo dục phổ thơng” thì mục tiêu của việc đổi mới trương trình
giáo dục phổ thơng là: “Xây dựng nội dung chương trình phương pháp giáo dục,
sách giáo khoa phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thế
hệ trẻ, đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực, phục vụ cơng nghiệp hố hiện đại hố
đất nước phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo
dục phổ thơng của các nước phát triển trong khu vực và thế giới.” và “ Đổi mới
nội dung chương trình sách giáo khoa, phương pháp giảng dạy phải phù hợp,
được thực hiện đồng bộ với việc nâng cấp đổi mới trang thiết bị dạy học, tổ chức
đánh giá, thi cử, chuẩn hoá trường, cơ sở đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và cơng
tác quản lí giáo dục”.
Để thực hiện tốt mục tiêu của nghị quyết Bộ giáo dục và Đào tạo đã có
nhiều chính sách cải cách giáo dục. Trong số đó có việc áp dụng phương pháp
trắc nghiệm khách quan vào việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh
và trong các kì thi quan trọng như kì thi tốt nghiệp THPT và kì thi tuyển sinh
vào Đại học và Cao đẳng.
Sử dụng phương pháp trắc nghiệm để làm đề thi trong các kì thi tốt
nghiệp THPT và kì thi tuyển sinh vào Đại học và Cao đẳng sẽ đảm bảo tính
cơng bằng chính xác. Vì vậy mà bắt đầu từ năm học 2006 - 2007 Bộ giáo dục và
Đào tạo đã có chủ trương thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh Đại học bằng

2

phương pháp trắc nghiệm khách quan đối với môn Vật lý, Hoá học, Sinh học và
Tiếng Anh. Bước đầu đưa một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan lồng ghép với
câu hỏi tự luận trong các sách giáo khoa ở một số môn học ở trường phổ thông.
Tuy nhiên, ở Việt Nam việc áp dụng phương pháp trắc nghiệm khách
quan còn rất mới mẻ và hạn chế nhất là trong các trường phổ thông. Hơn nữa
việc áp dụng phương pháp trắc nghiệm khách quan trong các kì thi mới được
thực hiện trong hai năm gần đây, vì vậy học sinh đang cịn rất bỡ ngỡ, gặp nhiều
khó khăn khi tiếp cận với phương pháp này trong quá trình học tập và nghiên
cứu. Với những lý do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài “Hướng dẫn giải một số
bài tập trắc nghiệm phần quang hình học vật lý phổ thơng”, với hy vọng
giúp các em học sinh làm quen hơn với phương pháp trắc nghiệm khách quan,
rèn luyện kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm phần quang hình học trong vật lý phổ
thơng nói riêng và các mơn học khác nói chung.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu, tìm hiểu để nắm vững nội dung và phương pháp giải một
số bài tập trắc nghiệm về quang hình học thuộc chương trình vật lý
phổ thông.
- Tập dượt, làm quen với công tác nghiên cứu khoa học để nâng cao
trình độ của bản thân.
- Tạo thành tập tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu và trình bày các khái niệm, các vấn đề về bài tập vật lý dạng
trắc nghiệm.
- Sưu tầm và hệ thống hoá các dạng bài tập trắc nghiệm quang hình học
vật lý phổ thông.
- Giải và hướng dẫn giải một số bài tập trắc nghiệm quang hình học vật
lý phổ thơng.

3

III. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Chương trình quang hình học vật lý phổ thơng.
- Bài tập trắc nghiệm quang hình vật lý phổ thơng.
- Bài tập trắc nghiệm.
IV. Phương pháp nghiên cứu
1.

Phương pháp lí luận

2.

phương pháp sưu tầm, hệ thống hoá

V. Thời gian thực hiện đề tài
Đề tài được thực hiện từ tháng 9 năm 2008 đến tháng 5 năm 2009 cụ thể là:
- Từ tháng 9/ 2008 - 10 /2008 sưu tầm tài liệu, viết đề cương.
- Từ tháng 11/ 2008 - 4/ 2009 thực hiện nhiệm vụ của đề tài.
- Tháng 5/ 2009 hoàn thành và báo cáo đề tài.
VI. Giả thuyết khoa học
Việc làm quen và rèn luyện phương pháp giải bài tập trắc nghiệm phần quang
hình học, học sinh sẽ có được kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm khách quan một
cách nhanh chóng và chính xác. Từ đó mà các em học tập tốt hơn khơng những
chỉ đối với phần quang hình học Vật lý phổ thơng mà cịn đối với các mơn học
khác. Các em sẽ tự tin hơn trong các kì thi có sử dụng trắc nghiệm khách quan.
VII. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu, mục lục, phụ lục, tài liệu tham khảo, kết luận thì nội

dung cơ bản của đề tài gồm hai chương:
Chương I: Cơ sở lí luận của đề tài
Chương II: Hướng dẫn giải một số dạng bài tập trắc nghiệm phần
quang hình học trong vật lý phổ thơng.
VIII. Đóng góp của đề tài
Đề tài hồn thành có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, là tài
liệu tham khảo cho học sinh và giáo viên ở trường phổ thông hỗ trợ công tác học
tập và giảng dạy.


4

PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
I. Sơ lược về lịch sử của việc sử dụng phương pháp trắc nghiệm đánh giá
kết quả học tập
1. Trên thế giới
Các phương pháp trắc nghiệm đo lường thành quả học tập đầu tiên được
tiến hành vào thế kỷ XVII – XVIII tại Châu Âu. Sang thế kỷ XIX đầu thế kỷ
XX, các phương pháp đo lường trắc nghiệm đã được chú ý.
Năm 1904 nhà tâm lý học người pháp – Alfred Binet trong quá trình
nghiên cứu trẻ em mắc bệnh tâm thần, đã xây dựng một số bài trắc nghiệm về trí
thơng minh. Năm 1916, Lewis Terman đã dịch và soạn bài trắc nghiệm này ra
tiếng Anh từ đó trắc nghiệm trí thơng minh được gọi là trắc nghiệm StanfordBinet.
Vào đầu thế kỷ XX, E.Thom Dike là người đầu tiên đã dùng trắc nghiệm
khách quan như là phương pháp “khách quan và nhanh chóng” để đo trình độ
học sinh, bắt đầu dùng cho mơn số học và sau đó là các môn khác.
Trong những năm gần đây trắc nghiệm là một phương tiện có giá trị trong
giáo dục. Hiện nay trên thế giới trong các kì kiểm tra, thi tuyển một số môn đã
sử dụng trắc nghiệm khá phổ biến.

2. Tại Việt Nam
Trắc nghiệm khách quan được sử dụng rất sớm trên thế giới song ở Việt
Nam thì trắc nghiệm khách quan xuất hiện muộn hơn cụ thể:
Ở miền nam Việt Nam, từ những năm 1960 đã có nhiều tác giả sử dụng
trắc nghiệm khách quan trong một số ngành khoa học (chủ yếu là tâm lí học).
Năm 1969 tác giả Dương Thiệu Tống đã đưa một số môn trắc nghiệm và
thống kê vào giảng dạy các lớp cao học và tiến sĩ giáo dục tại trường Đại học
Sài Gòn.


5

Những năm gần đây, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo ở các trường đại
học, Bộ giáo dục và Đào tạo và các trường đại học đã tổ chức các cuộc hội thảo
khoa học về việc sử dụng trắc nghiệm khách quan trọng các trường đại học và
bắt đầu những cơng trình nghiên cứu thử nghiệm. Các cuộc hội thảo, các lớp
huấn luyện đã được tổ chức ở các trường đại học: Đại học sư phạm Hà Nội, Đại
học Bách khoa Hà Nội, Cao đẳng sư phạm Hà Nội ...Ở nước ta, thí điểm thi
tuyển sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan đã được tổ chức đầu tiên
tại trường đại học Đà Lạt tháng 7 năm 1996 và đã thành công.
Như vậy, phương pháp trắc nghiệm khách quan đã rất phổ biến ở các
nước phát triển, trong nhiều lĩnh vực, nhiều môn học với các kết quả tốt và được
đánh giá cao. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc sử dụng phương pháp trắc nghiệm
khách quan còn rất mới mẻ và hạn chế, nhất là trong các trường phổ thông. Để
học sinh phổ thông làm quen dần với phương pháp trắc nghiêm khách quan.
Hiện nay, Bộ giáo dục và Đào tạo đã đưa một số câu hỏi trắc nghiệm khách
quan lồng ghép với câu hỏi tự luận trong các sách giáo khoa một số môn học ở
trường phổ thông, trong những năm tới sẽ hồn thành cơng việc này ở bậc
THPT. Khi cơng việc đó thành cơng sẽ hứa hẹn một sự phát triển mạnh mẽ của
phương pháp trắc nghiệm khách quan ở Việt Nam.

Sử dụng phương pháp trắc nghiệm khách quan để làm đề thi tốt nghiệp
THPT và làm đề thi tuyển sinh đại học sẽ đảm bảo được tính cơng bằng và độ
chính xác trong thi cử. Vì vậy, bắt đầu từ năm học 2006 – 2007 Bộ giáo dục và
Đào tạo có chủ trương thi tốt nghiệp và thi tuyển sinh vào đại học bằng phương
pháp trắc nghiệm khách quan đối với các mơn: Vật lý, Hố học, Sinh học, Tiếng
Anh.

II. Khái niệm về trắc nghiệm
Phương pháp trắc nghiệm là hình thức đặc biệt để thăm dị một số đặc
điểm về năng lực, trí tuệ của học sinh (thơng minh, trí nhớ, tưởng tượng, chú ý)


6

hoặc để kiểm tra một số kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của học sinh thuộc một
chương trình nhất định.
Tới nay người ta hiểu trắc nghiệm là một bài tập nhỏ hoặc một câu hỏi có
kèm theo câu trả lời sẵn yêu cầu học sinh suy nghĩ rồi dùng một kí hiệu đơn giản
đã quy ước để trả lời.
Trắc nghiệm theo nghĩa rộng là hoạt động thực hiện để đo lường năng lực
của một đối tượng nào đó nhằm những mục đích xác định. Trong giáo dục trắc
nghiệm được tiến hành thường xuyên ở các kì thi, kiểm tra để đánh giá kết quả
học tập, giảng dạy với một phần của mơn học, tồn bộ mơn học, đối với cả cấp
học, hoặc để tuyển chọn một số người có năng lực nhất vào học một khoá học.
III. Về phương pháp trắc nghiệm khách quan
Trong trắc nghiệm khách quan có thể phân chia ra thành nhiều loại câu hỏi
khác nhau:
+) Câu ghép đơi: Cho hai cột nhóm từ, địi hỏi thí sinh phải ghép đúng từng
cặp nhóm từ ở hai cột với nhau sao cho phù hợp về nội dung.
+) Câu điền khuyết: Nêu một mệnh đề có khuyết một bộ phận thí sinh phải

nghĩ ra một nội dung thích hợp để điền vào chỗ trống.
Ví dụ: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống trong các câu sau đây:
1) Vùng quan sát được trong gương cầu lồi .............vùng quan sát được
trong gương phẳng.
2) Ảnh ảo của một vật quan sát được trong gương cầu lõm ............ ảnh ảo
của cùng vật ấy quan sát được trong gương cầu lồi.
+) Câu trả lời ngắn: Là câu trắc nghiệm đòi hỏi chỉ trả lời bằng câu rất
ngắn.
Ví dụ: 1) Khi phương của tia tới không đổi, nếu quay gương phẳng quanh một
trục vuông góc với mặt phẳng tới một góc α thì tia phản xạ sẽ quay cùng chiều
quay của gương một góc là bao nhiêu?
Đáp án: 2α.


7

+) Câu đúng sai: Đưa ra một nhận định, thí sinh phải lựa chọn một trong
hai phương án trả lời để khẳng định nhận định đó là đúng hay sai.
Ví dụ: 1) Trong mơi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo
đường thẳng.
a) Đúng.

b) Sai.

+) Câu nhiều lựa chọn: Đưa ra một nhận định và 4 - 5 phương án trả lời,
thí sinh phải chọn để đánh dấu vào một phương án đúng hoặc phương án tốt
nhất.
Ví dụ: Một gương cầu lồi có tiêu cự là 30 cm. Biết vật thật AB = 2 cm, cách
gương 30cm thì độ lớn và chiều của ảnh là?
a) 1 cm, cùng chiều vật.

b) 1 cm, ngược chiều vật.

c) 0,5 cm, cùng chiều vật.

d) Một kết luận khác.

IV. Về câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn
Loại câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn có hai thành phần, phần đầu được gọi là
phần dẫn, nêu ra vấn đề, cung cấp thông tin cần thiết hoặc nêu một câu hỏi; phần
sau là phương án để chọn, thường được đánh dấu bằng các chữa cái A, B, C,
D ... hoặc các con số 1, 2, 3, 4...Trong các phương án để chọn chỉ có duy nhất
một phương án đúng hoặc một phương án đúng nhất. Các phương án khác được
đưa vào có tác dụng “gây nhiễu đối với thí sinh.
Trong khi soạn câu hỏi trắc nghiệm nhiều lựa chọn, người ta thường cố gắng
làm cho các phương án nhiễu có vẻ “có lí” và “hấp dẫn” như phương án đúng.
V. Những ưu nhược điểm của phương pháp trắc nghiệm khách quan
1. Ưu điểm
• Cùng một thời lượng nhưng sử dụng phương pháp trắc nghiệm có
thể kiểm tra một lượng kiến thức rộng hơn gấp nhiều lần so với
các phương pháp khác, hạn chế được việc “học tủ” của học sinh.
• Xử lý thơng tin nhanh, chính xác khách quan.
• Trả lời ngắn gọn khơng địi hỏi nhiều thời gian.


8

• Đảm bảo tính cơng bằng trong thi cử.
2. Nhược điểm.
• Việc soạn câu hỏi khó, tốn cơng sức vì u cầu trả lời phải đơn

trị.
• Có sự đốn mị của học sinh khi làm bài.
-

Trắc nghiệm khách quan khó khảo sát mức độ cao của quá
trình tư duy.


9

CHƯƠNG II: HƯỚNG DẪN GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC
NGHIỆM PHẦN QUANH HÌNH HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG
I. Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng
1. Kiến thức cần nắm
a. Sự truyền sáng. Sự phản xạ ánh sáng. Gương phẳng
Sự truyền sáng
+) Nguồn sáng và vật sáng.
- Nguồn sáng là những vật tự phát ra ánh sáng. Các vật sáng bao gồm các nguồn
sáng và các vật được chiếu sáng.
- Vật chắn sáng là vật không cho ánh sáng truyền qua.
- Vật trong suốt là vật để cho ánh sáng truyền qua gần như hồn tồn. Mơi
trường trong suốt không chứa các chất vẩn và ta không trông thấy vết của các
luồng sáng truyền trong đó.
+) Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường
thẳng.
+) Tia sáng. Chùm sáng
Tia sáng là đường truyền của ánh sáng. Trong một mơi trường trong suốt
và đồng tính thì tia sáng là những đường thẳng.
Chùm sáng là chùm tia sáng phát ra từ nguồn sáng (hay cịn gọi là chùm tia).

Có nhiều loại chùm sáng, ta chỉ nghiên cứu ba loại chùm sáng cơ bản.
- Chùm tia phân kì là chùm trong đó các tia sáng được phát ra từ một điểm sáng
(hoặc đường kéo dài của các tia sáng ngược chiều truyền giao nhau tại một
điểm).

- Chùm tia hội tụ là chùm trong đó các tia sáng giao nhau tại một điểm.


10

- Chùm tia song song là chùm trongđó các tia sáng đi song song với nhau.

+) Nguyên lí về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng :
Nếu AB là một đường truyền ánh sáng (một tia sáng) thì trên đường đó, có thể
cho ánh sáng đi từ A đến B hoặc từ B đến A.
Sự phản xạ ánh sáng.
+) Hiện tượng phản xạ ánh sáng :
Hiện tượng tia sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn
gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
Bề mặt nhẵn này có thể là mặt của một vật hay mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau.
Đường IN vng góc với mặt phản xạ gọi là pháp tuyến với mặt phản xạ tại I.
·
Mặt phẳng tạo bởi tia tới SI và pháp tuyến IN gọi là mặt phẳng tới. Góc SIN
·
gọi là góc tới (i) ; Góc NIR
gọi là góc phản xạ (i’).
+) Định luật phản xạ ánh sáng:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và

S

N

ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-

R

Góc phản xạ bằng góc tới (i = i’).

Gương phẳng

i i'
x

I

y


11

+) Gương phẳng.
Là phần mặt phẳng (nhẵn) phản xạ được hầu như hồn tồn ánh sáng chiếu tới
nó.
+) Những đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng :
- Một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng G được gọi là vật đối với gương
đó . S phát ra một chùm tia phân kì chiếu vào gương. Chùm tia phản xạ cũng là
một chùm tia phân kì. Đường kéo dài của các tia phản xạ giao nhau tại một

điểm S’. S’ là ảnh của S qua gương G.

- Ảnh S’ nằm đối xứng với vật S qua mặt gương. Khi nhìn vào gương thì ta
thấy ảnh S’. Tuy nhiên ta không thể hứng được ảnh S' trên màn ảnh. Người ta
gọi S’ là một ảnh ảo.
Nếu ta đặt một vật có kích thước nhất định trước gương thì ảnh của vật qua
gương vật sẽ là tập hợp của các ảnh của các điểm trên vật. Có kích thước bằng
vật.
b. Gương cầu
- Định nghĩa: Gương cầu là một phần của mặt cầu (thường là một chỏm cầu)
phản xạ hầu như hoàn tồn ánh sáng chiếu đến nó.
- Tâm của mặt cầu gọi là tâm gương (C).
Đỉnh của chỏm cầu gọi là đỉnh gương (O).
- Đường thẳng nối tâm và đỉnh gương
gọi là trục chính của gương. Các đường
thẳng khác qua tâm gọi là trục phụ.


12

- Bất kì một mặt phẳng nào chứa trục
chính cũng là một tiết diện thẳng của gương.
- Góc ϕ tạo bởi hai trục phụ qua mép gương và nằm trong cùng một tiết diện
thẳng là góc mở của gương.
+) Gương cầu lồi
- Định nghĩa: Gương cầu lồi là một gương cầu có tâm nằm ở sau gương. Một
chùm sáng tới song song với trục chính của gương, sau khi phản xạ sẽ trở thành
tia phân kì. Đường kéo dài ra phía sau gương của các tia phản xạ đồng quy tại
một điểm F trên trục chính của gương, F là tiêu điểm chính của gương. Đó là
một điểm ảo.

- Tiêu điểm chính của gương nằm ở trung điểm của đoạn thẳng nối từ đỉnh
gương tới tâm gương.
+) Gương cầu lõm
- Định nghĩa: Gương cầu lõm là một phần của mặt cầu (thường có dạng một
chỏm cầu) phản xạ được ánh sáng mà mặt phản xạ quay về phía tâm của mặt cầu
đó.
Ta sẽ chỉ xét đường đi của các tia sáng nằm trong các tiết diện thẳng.
- Sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầu lõm: Chiếu một tia sáng SI đến
gặp mặt gương tại điểm I. Muốn vẽ tia phản xạ, ta coi một mẫu nhỏ gương cầu
quanh điểm tới I như một mẩu gương phẳng có pháp tuyến là bán kính của mặt
cầu qua điểm I.


13

Như vậy, biết tia tới SI và tâm C của gương cầu, ta vẽ được tia phản xạ: Tia này
nằm trong mặt phẳng tạo bởi tia SI và điểm C và nằm đối xứng với tia SI qua
đường IC.

- Tiêu điểm chính: Chùm tia tới song song với trục chính, sau khi phản xạ
trên gương cầu lõm sẽ hội tụ tại một điểm trên trục chính. Điểm đó gọi là
tiêu điểm chính của gương.
- Khoảng cách f từ đỉnh gương đến tiêu điểm chính gọi là tiêu cự của
gương:
f = OF.

+) Cơng thức gương cầu
d = OA : Vị trí của vật; d ' = OA ' : Vị trí của ảnh; AB : Độ lớn (đại số ) của vật.
A 'B' : Độ lớn (đại số) của ảnh.

Ghi chú:
d > 0: Vật thật. d’ > 0: Ảnh thật.
d < 0: vật ảo. d’ < 0: ảnh ảo.

- Độ phóng đại của ảnh k =

A 'B' −d '
f
f − d'
=
=
=
.
AB
d
f −d
f

- Hệ thức cơ bản của gương cầu:

1 1 1
R
+ = . Với f =
d d' f
2


14

c. Thấu kính mỏng

- Định nghĩa thấu kính: Là khối chất lỏng trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong
thường là hai mặt cầu. Một trong hai mặt cầu có thể là mặt phẳng.
- Thấu kính mỏng: Là thấu kính có khoảng cách giữa hai đỉnh (O 1 và O2) của hai
chỏm cầu rất nhỏ so với bán kính R1 và R2 của các mặt cầu.
+) Thấu kính rìa mỏng hay thấu kính hội tụ.
+) Thấu kính rìa dày hay thấu kính phân kì.
- Căn cứ vào hình dạng và tác dụng của các thấu kính, người ta phân thấu kính
thành hai loại: Thấu kính hội tụ (cịn gọi là thấu kính rìa mỏng), thấu kính phân
kì (hay cịn gọi là thấu kính rìa dày).
- Đường thẳng nối tâm của hai chỏm cầu gọi là trục chính của thấu kính. Trong
trường hợp thấu kính có một mặt phẳng và một mặt cầu thì trục chính của thấu
kính là đường thẳng đi qua tâm của mặt cầu và vng góc với mặt phẳng.
- Các yếu tố của thấu kính.
+) Tiêu điểm vật chính F: Các tia sáng tới có phương qua F ở trục chính cho tia
ló song song với trục chính.
+) Tiêu điểm ảnh chính F’: Các tia sáng tới song song với trục chính cho tia ló
có phương qua F’ ở trục chính thường có: OF' = OF .
+) Tiêu diện vật: Là mặt phẳng qua F và vuông góc với trục chính.
+) Tiêu diện ảnh: Là mặt phẳng đi qua F’ và vng góc với trục chính.
+) Đường thẳng bất kì ngồi trục chính của thấu kính đi qua quang tâm gọi là
trục phụ.
+) Giao điểm của trục phụ và tiêu diện vật (hoặc ảnh) gọi là tiêu điểm vật (hoặc
ảnh) phụ.
+) Tiêu cự của thấu kính: f = OF' .
• f > 0 nếu thấu kính hội tụ.
• f < 0 nếu thấu kính phân kì.


15

- Các công thức cơ bản.
1
1
1
= (n − 1)( +
).
f
R1 R 2

+) Cơng thức tính tiêu cự:

n chiết suất tỉ đối của thấu kính đối với mơi trường xung quanh.
R1, R2 là bán kính hai mặt cầu.
+) Độ tụ:

D=

1
f

(đơn vị của f là met; của D là điôp).

+) Công thức liên hiệp vật ảnh:

1 1 1
= + .
f d d'

d = OA : vị trí của vật, d = OA ' : vị trí của ảnh.
d > 0: Vật thật (phía trước thấu kính theo chiều truyền của ánh sáng)

d < 0: Vật ảo (phía sau thấu kính).
d’ > 0: Ảnh thật (phái sau thấu kính).
d’ < 0: Ảnh ảo (phía trước thấu kính).
+) Độ phóng đại.
k=

A 'B' - d '
f
f - d'
=
=
=
d
f- d
f
AB

k > 0: ảnh cùng chiều với vật.
k < 0: ảnh ngược chiều với vật.


16

2. Phương pháp giải bài tập
a. Dạng bài tập dựng ảnh của vật qua gương cầu, thấu kính
Phương pháp giải
- Ảnh của một điểm sáng qua gương.
+) Trường hợp điểm sáng nằm ngồi trục chính: Muốn vẽ ảnh A' của A qua
gương ta chỉ cần vẽ đường đi của hai trong bốn tia đặc biệt phát ra từ A, ảnh của
A là giao điểm của hai tia phản xạ (hoặc đường kéo dài của hai tia phản xạ).

• Tia đi qua tâm gương (hoặc có đường kéo dài đi qua tâm gương) sau khi
phản xạ, tia phản xạ (hoặc có đường kéo dài của tia phản xạ) đi qua tâm.
• Tia song song với trục chính sau khi phản xạ, tia phản xạ (hoặc đường kéo
dài của tia phản xạ) đi qua tiêu điểm chính.
• Tia đi qua tiêu điểm chính (hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm chính)
sau khi phản xạ, tia phản xạ song song với trục chính.
• Tia tới đến đỉnh gương, sau khi phản xạ, tia phản xạ đi theo phương đối
xứng với tia tới qua trục chính.

+) Trường hợp điểm sáng nằm trên trục chính: Ta vẽ hai tia tới sau.
• Tia tới trùng với trục chính cho tia phản xạ cũng trùng với trục chính.
• Tia tới song song với một trục phụ bất kì cho tia phản xạ (hoặc đường kéo
dài của tia phản xạ) đi qua tiêu điểm phụ nằm trên trục phụ đó.


17

Giao điểm của các tia phản xạ (hoặc đường kéo dài của các tia phản xạ) là ảnh
của điểm sáng.
Chú ý: Để vẽ ảnh của một vật có dạng một đoạn thẳng nhỏ đặt vng góc với
trục chính của gương. Giả sử A nằm trên trục chính, ảnh A’B’ của AB cũng là
một đoạn thẳng nhỏ vng góc với trục chính của gương mà A’ nằm trên trục
chính. Để vẽ ảnh A’B’ của AB ta chỉ cần vẽ ảnh B’ rồi hạ A'B' vng góc với
trục chính.
- Ảnh của điểm sáng qua thấu kính.
+) Trường hợp điểm sáng nằm ngồi trục chính: Ta vẽ hai trong ba tia đặc biệt
sau
• Tia tới song song với trục chính (hoặc có đường kéo dài) cho tia ló đi qua
tiêu điểm ảnh chính.
•

Tia tới (hoặc tia tới có đường kéo dài) đi qua tiêu điểm vật chính cho tia
ló song song với trục chính.

• Tia tới qua quang tâm, tia này truyền thẳng.

Giao điểm của các tia ló (hoặc đường kéo dài của các tia ló) là ảnh của điểm
sáng.
+) Trường hợp điểm sáng nằm trên trục chính: Ta vẽ hai tia sáng sau.
• Tia tới trùng trục chính cho tia ló cũng trùng trục chính.
• Tia tới song song với trục phụ bất kì cho tia ló (hoặc đường kéo dài của
tia ló) đi qua tiêu điểm phụ nằm trên trục phụ đó.


18

Giao điểm của các tia ló (hoặc đường kéo dài của các tia ló) là ảnh cần tìm.
Chú ý: Để vẽ ảnh của vật sáng có dạng một đoạn thẳng nhỏ AB đặt vng góc
với trục chính. Nếu A nằm trên chục chính, ta vẽ ảnh B’ của B qua thấu kính rồi
hạ B’A’ vng góc xuống trục chính của thấu kính.
Bài tập mẫu
Bài 1:
Trong ba hình vẽ sau đây, S là điểm sáng S’ là ảnh của S cho bởi thấu kính, xy
là trục chính của thấu kính. Loại thấu kính tương ứng ba hình theo thứ tự trên là:

A. Thấu kính hội tụ, thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì.
B. Thấu kính phân kì, thấu kính hội tụ, thấu kính hội tụ.
C. Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, thấu kính hội tụ.
D. Thấu kính phân kì, thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì.
Bài giải

Dùng phương pháp loại trừ:


19

Ta nhận thấy ở hình 3 có S và S’ nằm về hai phía của trục chính nên. Với thấu
kính phân kì bao giờ cũng cho ảnh cùng phía đối với trục chính. Nên phương án
A, C là sai.
Với hình 2 S’ là ảo xa hơn S so với thấu kính suy ra thấu kính là thấu kính hội tụ
⇒ chọn đáp án B.
b. Dạng bài tập ảnh - vật qua gương cầu
Phương pháp giải
- Dùng hệ thức:

f=

1 1 1
d '.f
df
+ = .Và các hệ quả của nó: d =
: d'=
;
d d' f
d '- f
d- f

d.d '
A 'B' - d '
f
f - d'

=
=
=
; k=
d + d'
AB
d
f- d
f

để xác định các đại lượng d hoặc d’ hoặc f hoặc k … khi biết các đại lượng còn
lại.
Khảo sát dấu của tam thức bậc hai theo d: df (d - f ) , hoặc vẽ các hypecbol biểu
diễn sự biến thiên của d’ theo d để xác định nhanh vị trí tính chất của vật - ảnh.
- Khi vật di chuyển dọc theo trục chính của gương cầu thì ảnh di chuyển ngược
chiều với vật đối với gương.
Chú ý:
- Vật và ảnh cùng tính chất (cùng thật hoặc cùng ảo): k < 0 , vật và ảnh
ngược chiều nhau.
- Vật và ảnh khác tính chất (vật thật cho ảnh ảo, hoặc vật ảo cho ảnh thật):
k > 0, vật và ảnh cùng chiều.
Bài tập mẫu.
Bài 1: Cho gương cầu lõm có tiêu cự 12cm. Vật sáng AB đặt vng góc trục
chính của gương cầu và cho ảnh ảo A’B’ cách AB 18cm.Vị trí của vật là:
A. 36cm

B. 20cm

C. 18cm

D. 6cm
Bài giải:


20

Tiêu cự của gương cầu lõm là: f =
1 1 1
d 'f
Ta có: = + ' ⇒ d = '
f d d
d -f

R 24
=
= 12cm
2
2

(1)

Gọi L là khoảng cách vật và ảnh, ta có: L = d + d’

(2)

d 'f
Thế (1) và (2) ta có: L = ' - d ' ⇒ d '2 + (L - 2f)d ' - fL = 0
d -f

(3)

Theo đề bài ta có L= 18 cm. Từ (3) ⇒ d '2 - 6d ' - 216 = 0
Giải phương trình ta được: d ' = -12cm (ảnh ảo) ⇒ d = 6cm (vật thật)
⇒ Chọn phương án D.
Ghi chú: Tính chất của một vật đặt trước gương cầu.
+) Đối với gương cầu lõm:
• Vật thật ở ngoài tâm C qua gương cho ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật.
•

Vật thật ở tâm C cho ảnh qua gương là ảnh thật ngược chiều, bằng vật và
cũng nằm ở tâm C.

• Vật thật nằm trong khoảng từ tâm C đến tiêu điểm chính F, cho ảnh qua
gương là ảnh thật ngược chiều và lớn hơn vật.
• Vật thât ở tiêu điểm chính cho ảnh ở vơ cực.
• Vật thật nằm trong khoảng từ tiêu điểm chính F đến đỉnh gương O cho
ảnh qua gương là ảnh ảo cùng chiều với vật và lớn hơn vật.
• Vật thật ở đỉnh gương O (sát ngay trên mặt gương) cho ảnh qua gương là
ảnh ảo cùng chiều, bằng vật và cũng nằm ở đỉnh gương.
• Vật ảo có ảnh thật cùng chiều nhỏ hơn vật và trong F.
+) Đối với gương cầu lồi.
Một vật đặt trước gương cầu lồi (vật thật) bao giờ cũng cho ảnh qua gương là
ảnh ảo cùng chiều vật và nhỏ hơn vật.
Vật ảo ở trong tiêu điểm F có ảnh thật cùng chiều lớn hơn vật; Vật ảo nằm
ngồi tiêu điểm F có ảnh ảo ngược chiều với vật ảo và ở ngoài F.


21

c. Dạng bài tập xác định tiêu cự thấu kính

+) Phương pháp giải
1
Dùng công thức độ tụ: D = . (Chú ý đơn vị của f phải được đổi ra mét).
f
Hay công thức:

1
1
1
= (n − 1)( +
).
f
R1 R 2

(Chú ý: Bán kính cong của mặt cầu khơng thay đổi khi đặt trong khơng khí hay
nước).
Trong đó n là chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính đối với mơi trường ngồi.
Như vậy nếu mơi trường ngồi chiết quang kém (như khơng khí), n > 1. Dấu của
f chỉ cịn phụ thuộc vào (

(

1
1
+
) . Tức là khi thấu kính rìa mỏng
R1 R 2

1
1

1
1
+
> 0) . Thì ta có thấu kính hội tụ, và thấu kính rìa dày ( +
< 0) .
R1 R 2
R1 R 2

Ta có thấu kính phân kì.
Chú ý: Khi mơi trường đặt thấu kính khơng phải là khơng khí thì mặc dù thấu
kính có rìa mỏng (hoặc rìa dày) nhưng vẫn có thể là thấu kính phân kì (hoặc thấu
kính hội tụ). Vì dấu của f còn phụ thuộc vào (n − 1) và (
Ta cũng có thể dùng hệ thức liên hiệp vật - ảnh:

1
1
+
).
R1 R 2

1 1 1
+ = . Để xác định tiêu cự
d d' f

của thấu kính.
+) Bài tập mẫu
1. Một thấu kính thuỷ tinh có chiết suất n 1 = 1,5 đặt trong khơng khí, có độ tụ 1
điơp. Tiêu cự của thấu kính khi nhúng nó trong nước là? Chiết suất của nước là
n2 =

4
.
3

A. f = 2m

B. f = cm


22

C. f = 4m

D. f = 2.5m
Bài giải

Với chiết suất thuỷ tinh n1=1,5. Khi đặt trong khơng khí độ tụ của thấu kính là
D1 = 1 điơp.
1
Áp dụng cơng thức tính độ tụ của thấu kính ta có: D = .
f
Khi đặt trong khơng khí D1 =
Khi đặt trong nước D 2 =

1
1
1
= (n1 − 1)( +
).
f1

R1 R 2

n1 1,5
1
1
1
=
= 1,25 .
= (n − 1)( +
) , với n =
4
n
f2
R1 R 2
2
3

D 2 n − 1 1,25 − 1
=
=
= 0,25 . Suy ra D 2 = 0,25D1 = 0,25 điôp.
D1 n1 − 1 1,5 − 1

Ta có

Vậy tiêu cự của thấu kính khi ở dưới nước là: f 2 =

1
1
=

= 4 (m).
D 2 0,25

⇒ chọn đáp án C
d. Dạng bài tập vật - ảnh qua thấu kính
+) Phương pháp giải
Dùng hệ thức liên hiệp vật ảnh:

1 1 1
+ = . Để xác định đại lượng trong công
d d' f

thức khi biết các đại lượng cịn lại.
Từ cơng thức trên ta có thể rút ra: d =
k=

d '.f
df
d.d '
, d'=
,f=
,
d '- f
d- f
d + d'

A 'B' - d '
f
f - d'
=

=
=
.
d
f- d
f
AB

Chú ý:
• Vật ảnh khác tính chất (vật thật cho ảnh ảo hoặc vật ảo cho ảnh thật) thì
cùng chiều nhau.
• Vật ảnh cùng tính chất (vật thật cho ảnh thật hoặc vật ảo cho ảnh ảo) thì
ngược chiều nhau.


23

*) Khảo sát tính chất thật và ảo của ảnh A’B’ đối với vật AB thật hoặc ảo qua
một thấu kính hội tụ. (AB đặt vng góc với trục chính, A ở trên trục chính).
Thấu kính hội tụ nên f > 0, ta có: d ' =

df
. Suy ra dấu của d’ là dấu của tam
d- f

thức bậc hai df (d − f ) . Ta có bảng xét dấu:

+ AB là ảnh thật (d > 0).
Nếu d > f, d’ > 0: A’B’ là ảnh thật khi A ở ngoài khoảng OF.
Nếu d < f, d’ < 0: A’B’ là ảnh ảo khi A ở trong khoảng OF.

+ AB là vật ảo ( d < 0), d’ > 0: Vật ảo ln cho ảnh thật qua thấu kính hội tụ.
Ta cũng có thể giải bằng phương pháp khảo sát hàm số như sau:
Ta khảo sát hàm số d’ theo d, với f > 0 (thấu kính hội tụ): d ' = d '(d) =
Đây là hàm số nhất biến có đạo hàm:
f (d − f ) − (df )
f2
(d '(d) )' =
= −(
)<0
(d − f ) 2
(d − f ) 2
Hàm d’ giảm đơn điệu theo d.
Suy ra đồ thị hàm số là hai nhánh của hypecbol
vng góc , nhận d = f là tiệm cận đứng,
và d’ = f là tiệm cận ngang, một nhánh đi qua
gốc tọa độ.
Trên đường biểu diễn, ta thấy:
Khi 0 < d < f thì d ' < 0 (vật thật cho ảnh ảo).
Khi d > f thì d’ > 0 (vật thật cho ảnh thật).

df
d−f


24

Khi d < 0 thì d’ > 0 (vật ảo cho ảnh thật).
*) Xét chiều di chuyển của ảnh A’B’ khi vật AB di chuyển dọc theo trục chính
và ln vng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ:
d.f

f
1 1 1
d' =
=
Ta ln có + = = conts . Suy ra
d - f 1- f
d d' f
d
+ Vật thật: ( d > 0 ) giả sử AB di chuyển về phía thấu kính tức là d giảm ⇒ d '
tăng.
Nếu A’B’ là ảnh ảo: d’ < 0, d’ sẽ bớt âm, A’B’ di chuyển về thấu kính từ phía d’
âm.
Nếu A’B’ là ảnh thật: d’ > 0, d’ sẽ càng dương, A’B’ di chuyển ra xa thấu kính
về phía d’ dương.
Vậy trong cả hai trường hợp, A’B’ đều di chuyển cùng chiều với chiều của AB.
+ Vật ảo: (d < 0) ta ln có d’ > 0 (ảnh thật). Nếu AB di chuyển về phía thấu
kính, tức d tăng (bớt âm) suy ra d’ giảm ( bớt dương) nên A’B’ cũng di chuyển
về phía thấu kính. Tức là cùng chiều với chiều của AB.
Như vậy qua một thấu kính hội tụ thì ảnh ln di chuyển cùng chiều với vật.
(Chú ý: Với thấu kính phân kì ta cũng khảo sát tương tự như trên)
+) Bài tập mẫu
Bài 1: Một điểm sáng S ở cách màn ảnh một khoảng L = 100cm. Một thấu kính
O nằm trong khoảng từ S đến màn ảnh. Có trục chính đi qua S và vng góc với
màn ảnh. Khi xê dịch thấu kính trong khoảng nói trên, ta chỉ tìm đựơc một vị trí
của thấu kính tại đó ta thu được ảnh rõ nét của S trên màn. Tiêu cự của thấu kính
là:
A. 10cm

B. 15cm

C. 20cm

D. 25cm
Bài giải:


25

Cơng thức thấu kính:

1 1 1
= +
(1)
f d d'

Khoảng cách L giữa vật và ảnh: L = d + d ' ⇒ d ' = L - d
Thay (2) vào (1):

(2)

1 1
1
L-d+d
L
= +
=
=
f d L - d d(L - d) dL - d 2

Suy ra: d 2 - Ld + fL = 0

Δ = L2 - 4Lf
Điều kiện để có ảnh hiện rõ trên màn là: ∆ ≥ 0
+) Nếu ∆ > 0 có hai vị trí đặt thấu kính, để ảnh của vật hiện rõ nét trên màn.
+) Nếu ∆ = 0 chỉ có duy nhất một vị trí đặt thấu kính, ảnh của vật S hiện rõ nét
trên màn.
Δ = 0 ⇔ L2 - 4Lf = 0 ⇔ L(L - 4f) = 0 ⇒ L = 4f ⇒ f =

L
4

Theo đề bài ta có: L = 100cm.
Vậy tiêu cự của thấu kính: f =

100
= 25cm
4

⇒ Chọn câu D
Ghi chú: Tính chất ảnh của một vật đặt vng góc với trục chính của thấu kính.
+) Thấu kính hội tụ:
• Nếu vật nằm ngoài khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật thì ảnh là thật,
ngược chiều, nằm ngồi khoảng từ quang tâm tới tiêu điểm ảnh. Ảnh này
có thể lớn hơn, bằng hoặc nhỏ hơn vật.
• Nếu vật nằm trong khoảng từ quang tâm tới tiêu điểm vật, thì ảnh là ảo
cùng chiều và lớn hơn vật. Ảnh này ở trước thấu kính và ở xa thấu kính
hơn vật.
+) Thấu kính phân kì:
Đối với thấu kính phân kì thì ảnh của một vật luôn là ảnh ảo, cùng chiều nhỏ
hơn vật và nằm trong khoảng từ quang tâm tới tiêu điểm ảnh của thấu kính.