Chương III: Quang Học – Vật Lý Lớp 9
Giải Bài Tập SGK: Bài 51 Bài Tập Quang Hình Học
Bài Tập 2 Trang 135 SGK Vật Lý Lớp 9
Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16 cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự 12 cm.
a. Hãy vẽ ảnh của vật AB theo đúng tỉ lệ.
b. Hãy đo chiều cao của ảnh và của vật trên hình vẽ và tính xem ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật?
Lời Giải Bài Tập 2 Trang 135 SGK Vật Lý Lớp 9
b. Dùng 2 trong 3 tia đặc biệt để dựng ảnh.
– Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
+ Tia tới đến quang tâm O thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
+ Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
Giải:
Câu a: Vẽ ảnh của AB.
Câu b:
– Với hình vẽ trên ta đo được chiều cao của vật AB = 10mm, chiều cao của ảnh A’B’ = 30mm => A’B’ = 3AB.
– Dựa vào hình để tính xem chiều cao của vật gấp mấy lần chiều cao của ảnh.
OA = 16cm.
OF = OF’ = 12cm.
Ta có: \(\)\(ΔOAB \sim ΔOA’B’ ⇒ \frac{AB}{A’B’} = \frac{OA}{OA’}\) (1)
Lại có: \(ΔOIF \sim ΔA’B’F’ ⇒ \frac{OI}{A’B’} = \frac{OF’}{A’F’}\) (2)
Mà: OI = AB (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra:
\(\frac{OA}{OA’} = \frac{OF’}{A’F’} ⇔ \frac{OA}{OA’} = \frac{OF’}{OA’ – O’F’}\)
\(⇔ \frac{16}{OA’} = \frac{12}{OA’ – 12}\)
\(⇒ OA’ = 48cm\)
Thay vào (1) ta có:
\(\frac{AB}{A’B’} = \frac{OA}{OA’} = \frac{16}{48} = \frac{1}{3} ⇒ A’B’ = 3AB\)
Vậy ảnh cao gấp 3 lần vật.
Cách giải khác
Câu a: Vẽ ảnh theo đúng tỷ lệ
Câu b: Trên hình vẽ, xét hai cặp tam giác đồng dạng:
ΔABO và ΔA’B’O; ΔA’B’F’ và ΔOIF’.
Từ hệ thức đồng dạng được:
\(\frac{AB}{A’B’} = \frac{AO}{A’O} (*)\);
\(\frac{OI}{A’B’} = \frac{OF’}{F’A’} = \frac{OF’}{OA’ – OF’}\)
Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật)
\(→ \frac{AO}{A’O} = \frac{OF’}{OA’ – OF’}\)
\(↔ \frac{d}{d’} = \frac{f}{d’ – f}\)
↔ dd’ – df = d’f (1)
Chia cả hai vế của (1) cho tích d.d’.f ta được:
\(\frac{dd’ – df}{d.d’.f} = \frac{d’f}{d.d’.f}\)
\(↔ \frac{1}{f} – \frac{1}{d’} = \frac{1}{d}\)
\(↔ \frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d’}\)
(đây được gọi là công thức thấu kính cho trường hợp ảnh thật)
Thay d = 16cm, f = 12cm ta tính được: OA’ = d’ = 48cm
Thay vào (*) ta được:
\(A’B’ = AB.\frac{A’O}{AO} = AB.\frac{d’}{d} = 1.\frac{48}{16} = 3.AB\)
Ảnh cao gấp 3 lần vật.
Hướng dẫn làm bài tập 2 trang 135 sgk vật lý lớp 9 bài 51 bài tập quang hình học chương 3. Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16 cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự 12 cm.
Trả lời