Giải bài tập SBT Vật Lí 11 Bài 29: Thấu kính mỏng

Thấu kính phân kì không thể có tác dụng nào dưới đây:

A. Biến một chùm tia hội tụ thành một chùm tia hội tụ khác

B. Biến một chùm tia hội tụ thành một chùm tia phân kì

C. Biến một chùm tia phân kì thành một chùm tia phân kì khác

D. Biến một chùm tia phân kì thành một chùm tia hội tụ 

Phương pháp giải

Tác dụng của thấu kính phân kì: biến chùm tia hội tụ thành chùm hội tụ hay phân kì và biến chùm tia phân kì thành chùm phân kì khác

Hướng dẫn giải

- Thấu kính phân kì không có tác dụng biến một chùm tia phân kì thành một chùm tia hội tụ 

- Đáp án D

Ghép mỗi nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải  để có một phát biểu đầy đủ và đúng.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được các đặc điểm của thấu kính mỏng

Hướng dẫn giải

1 – c; 2 – b; 3 – a, 4 – e

Các thấu kính nào là thấu kính hội tụ ?

A. (1).               B. (4)    

C. (3) và (4).     D. (2) và (3) 

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về thấu kính hội tụ để tìm ra hình vẽ phù hợp

Hướng dẫn giải

- Hình vẽ thấu kính (2) và (3) là thấu kính hội tụ

- Chọn D

Các thấu kính nào là thấu kính phân kì ?

A. (2)               B. (3).

C. (l) và (2).     D. (1) và (4). 

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về thấu kính phân kì để tìm ra hình vẽ phù hợp

Hướng dẫn giải

- Hình vẽ thấu kính (1) và (4) là thấu kính phân kì

- Chọn D

Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.

Các tia sáng nào thể hiện tính chất quang học của quang tâm thấu kính ?

A. Tia(l).                       B. Tia (2).

C. Hai tia (1) và (2).    D. Không có. 

Phương pháp giải

Bất kì tia tới nào đi qua quang tâm của thấu kính thì đều truyền thẳng

Hướng dẫn giải

- Hai tia (1) và (2) thể hiện tính chất quang học của quang tâm thấu kính

- Chọn C

Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.

Tia nào thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm ảnh ?

A. Tia (1).     B. Tia (2).

C. Tia (3).     D.Tia (4). 

Phương pháp giải

Tia tới song song với thấu kính thì cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh

Hướng dẫn giải

- Tia (3) thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm ảnh

- Chọn C

Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.

Tia nào thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm vật ?

A.Tia (1)        B. Tia (2).

C. Tia (3).      D. Tia (4). 

Phương pháp giải

Tia tới đi qua tiêu điểm vật thì tia ló song song với thấu kính

Hướng dẫn giải

- Tia (3) nào thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm vật

- Chọn C

Có hai tia sáng truyền qua một thấu kính như Hình 29.3 (Tia (2) chỉ có phần ló. Chọn câu đúng.

A. Thấu kính là hội tụ ; A là ảnh thật.

B. Thấu kính là hội tụ ; A là vật ảo.

C. Thấu kính là phân kì ; A là ảnh thật.

D. Thấu kính là phân kì ; A là vật ảo 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được đặc điểm tạo ảnh của các thấu kính mỏng

Hướng dẫn giải

- Đây là thấu kính phân kì và A là ảnh thật

- Chọn C

Cho thấu kính hội tụ với các điểm trên trục chính như Hình 29.4

Muốn có ảnh ảo thì vật thật phải có vị trí trong khoảng nào ?

A. Ngoài đoạn IO.

B. Trong đoạn IF.

C. Trong đoạn FO.

D. Không có khoảng nào thích hợp. 

Phương pháp giải

Khi vật đặt trong khoảng OF của thấu kính hội tụ thì luôn cho ảnh ảo

Hướng dẫn giải

- Muốn có ảnh ảo thì vật thật phải có vị trí trong khoảng FO

- Chọn C

Cho thấu kính hội tụ với các điểm trên trục chính như Hình 29.4

Muốn có ảnh thật lớn hơn vật thì vật thật phải có vị trí trong khoảng nào ?

A. Ngoài đoạn IO.

B. Trong đoạn IF.

C. Trong đoạn FO.

D. Không có vị trí nào thích hợp. 

Phương pháp giải

Khi vật được đặt trong khoảng từ 2f đến f thì luôn cho ảnh thật và lớn hơn vật

Hướng dẫn giải

- Muốn có ảnh thật lớn hơn vật thì vật thật phải có vị trí trong khoảng IF

- Chọn B

Một học sinh kết luận như sau về thấu kính. Tìm câu đúng.

A. Thấu kính hội tụ luôn tạo chùm tia ló hội tụ.

B. Thấu kính phân kì luôn tạo ảnh ảo nhỏ hơn vật thật.

C. Ảnh của vật tạo bởi cả hai loại thấu kính luôn có độ lớn khác với vật.

D. Ảnh và vật cùng tính chất (thật ; ảo) thì cùng chiều và ngược lại. 

Phương pháp giải

Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì luôn nhỏ hơn vật và là ảnh ảo

Hướng dẫn giải

- Câu đúng là: Thấu kính phân kì luôn tạo ảnh ảo nhỏ hơn vật thật.

- Chọn B

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Tìm vị trí của vật trước thấu kính để ảnh của vật tạo bởi thấu kính gấp 4 lần vật.

Giải bài toán bằng hai phương pháp:

a) Tính toán.

b) Vẽ. 

Phương pháp giải

a) Áp dụng công thức: k=f/(f-d) để tính vị trí đặt vật

b) Sử dụng quy tắc vẽ tia sáng qua thấu kính để vẽ tia ló và xác định vị trí đăt vật

Hướng dẫn giải

a) Giải bằng tính toán

- Vật thật có thể có ảnh thật hoặc ảnh ảo qua thấu kính hội tụ

- Ảnh thật:

\(\begin{array}{l} {k_1} = \frac{f}{{f - d}} = - 4\\ \Rightarrow d = \frac{{5f}}{4} = \frac{{5.20}}{4} = 25cm \end{array}\)$$

- Ảnh ảo:

\(\begin{array}{l} {k_2} = \frac{f}{{f - d}} = 4\\ \Rightarrow d = \frac{{3f}}{4} = \frac{{3.20}}{4} = 15cm \end{array}\)

b) Giải bằng phép vẽ:

- Ảnh thật:

- Ảnh ngược chiều so với vật và bằng 4 lần vật (Hình 29.1G)

- Lấy trên thấu kính \(\overline {{\rm{OJ}}} = - 4\overline {OI} \)

- Kẻ đường thẳng qua I song song với trục chính.

- Nối JF cắt đường thẳng trên tại B.

- Hạ BA vuông góc với trục chính.

AB là vị trí vật.

- Tính đồng dạng cho:

FA = 5cm à OA = 25cm

- Ảnh ảo:

- Ảnh cùng chiều so với vật. Thực hiện cách vẽ tương tự (HÌnh 29.2G) nhưng với \(\overline {{\rm{OJ}}} = 4\overline {OI} \)

Ta có FA = 5cm; OA = 20 – 5 = 15cm.