Vân Anh Ngày: 16-05-2022 Lớp 9
8
Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật lí lớp 9 Bài 51: Bài tập quang hình học chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Bài tập quang hình học lớp 9.
Giải bài tập Vật lí lớp 9 Bài 51: Bài tập quang hình học
Trả lời câu hỏi giữa bài
Trả lời bài 1 trang 135 SGK Vật lý 9: Một bình hình trụ tròn có chiều cao 8cm và đường kính 20cm. Một học sinh đặt mắt nhìn vào trong bình sao cho thành bình vừa vặn che khuất hết đáy [hình 51.1 SGK]. Khi đổ nước vào khoảng xấp xỉ 3/4 bình thì bạn đó vừa vặn nhìn thấy tâm O của đáy. Hãy vẽ tia sáng từ tâm O của đáy bình truyền tới mắt.
Phương pháp giải:
a. Vẽ mặt cắt dọc của bình theo đúng tỉ lệ. Sau đó vẽ tia sáng từ mép của đáy bình đến mắt.
b. Vẽ đường thẳng biểu diễn mặt nước sau khi đổ nước vào bình. Xác định vị trí của điểm tới trên mặt nước, biết rằng tia ló ra ngoài không khí vẫn truyền theo hướng cũ. Cuối cùng, vẽ tia sáng truyền từ tâm O của đáy bình đến mặt nước, và từ mặt nước đến mắt.
Lời giải:
- Bước 1: Vẽ đường thẳng PQ biểu diễn mặt nước sau khi đổ nước vào . Đường PQ này cắt tia sáng BM đi từ mép của đáy bình đến mắt tại I.
- Bước 2: Nối OI : OI là tia tới, tia OI bị khúc xạ tại I theo phương IM.
=> Đường đi của tia sáng từ O đến mắt là OIM
- Tia sáng từ tâm O của đáy bình truyền tới mắt:
Trả lời bài 2 trang 135 SGK Vật lý 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?
Phương pháp giải:
a. Chọn một tỉ lệ xích thích hợp trên trục chính.
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.
Lời giải:
a] Vẽ ảnh của AB.
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∼ΔOA′B′⇒ABA′B′=OAOA′ [1]
Lại có:
ΔOIF∼ΔA′B′F′⇒OIA′B′=OF′A′F′ [2]
Mà: OI = AB [3]
Từ [1], [2] và [3] suy ra:
OAOA′=OF′A′F′⇔OAOA′=OF′OA′−O′F′⇔16OA′=12OA′−12
⇒OA′=48cm
Thay vào [1] ta có:
ABA′B′=OAOA′=1648=13⇒A′B′=3AB
Vậy ảnh cao gấp 3 lần vật.
Trả lời bài 3 trang 136 SGK Vật lý 9: Hòa bị cận thị có điểm cực viễn Cv nằm cách mắt 40 cm. Bình cũng bị cận thị có điểm cực viễn Cv nằm cách mắt 60 cm.
a] Ai cận thị nặng hơn ?
b] Hòa và Bình đều phải đeo kính để khắc phục tật cận thị. Kính được đeo sát mắt. Đó là thấu kính loại gì ? Kính của ai có tiêu cự ngắn hơn ?
Phương pháp giải:
Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa.
Kính cận là thấu kính phân kì. Người cận thị phải đeo kính để có thể nhìn rõ những vật ở xa mắt. Kính cận thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn Cv của mắt.
Lời giải:
a] Ta có: Cv1 = 40cm [Hòa]; Cv2 = 60cm [Bình]
Do Cv1 < Cv2 => Hòa bị cận thị nặng hơn.
b] Đó là các thấu kính phân kì. Muốn nhìn rõ các vật ở xa thì người cận phải đeo kính có tiêu cự thỏa mãn điều kiện tiêu điểm F của kính trùng với điểm cực viễn của mắt: F ≡ Cv
Do kính cận thích hợp có tiêu cự f = Cv nên Hoà đeo kính có tiêu cự f1 = 40cm, Bình đeo kính có tiêu cự f2 = 60cm. Vậy kính của Hòa có tiêu cự ngắn hơn.
Bài tập Sách giáo khoa
Bài 1 [trang 135 SGK Vật Lý 9]: Một bình hình trụ tròn có chiều cao 8cm và đường kính 20 cm. Một học sinh đặt mắt nhìn vào trong bình sao cho thành bình vừa vặn che khuất hết đáy [hình 51.1 SGK trang 135]. Khi đổ nước vào khoảng xấp xỉ 2/4 bình thì bạn đó vừa văn nhìn thấy tâm O của đáy. Hãy vẽ tia sáng từ tâm O của đáy bình truyền tới mắt.
Lời giải:
- Vẽ đường thẳng PQ biểu diễn mặt nước sau khi đổ nước vào đường PQ này cắt tia sáng BD đi từ mép của đáy bình đến mắt tại điểm I.
Vậy I là điểm tới.
- Nối OI: OI là tia tới, tia OI bị khúc xạ tại I theo phương IM.
- IM: tia khúc xạ đến mắt.
* Kết quả đo: AB =0,5cm; A'B' = 1,5cm => A'B' = 3AB
Bài 2 [trang 135 SGK Vật Lý 9]: Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một 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 vât AB theo đúng tỉ lệ.
b. Hãy đo chiều cao của ảnh và của vật trên hình vẽ và tính xem ánh cao gấp bao nhiêu lần vật.
Lời giải:
a. Hình dưới
Bài 3 [trang 136 SGK Vật Lý 9]: Hòa bị cận thị có điểm cực viễn Cv nằm cách mắt 40 cm. Bình cũng bị cận thị có điểm cực viễn Cv nằm cách mắt 60 cm.
a. Ai bị cận thị nặng hơn?
b. Hòa và bình đều phải đeo kính để khắc phục tật cận thị. Kính được đeo sát mắt. Đó là thấu kính loại gì? Kính của ai có tiêu cự ngắn hơn?
Lời giải:
a. Ta có: Cv1 = 40 cm; Cv2 = 60 cm
Do Cv1 < Cv2 nên bạn Hòa bị cận nặng hơn.
b. – Đó là thấu kính phân kỳ
- Do kính cận thích hợp có f = Cv nên f1 = 40cm; f2 = 60cm. Vậy kính của Hòa có tiêu cự ngắn hơn
Bài tập Sách bài tập
Bài 1 trang 104 sách bài tập Vật Lí 9: Một người nhìn vào bể nước theo phương IM [hình 51.1] thì thấy ảnh của một điểm O trên đáy bể. Điểm O có thể nằm ở đâu
A. Trên đoạn AN
B. Trên đoạn NH
C. Tại điểm N
D. Tại điểm H
Lời giải:
Chọn B. Trên đoạn NH.
Vì theo định luật khúc xạ ánh sáng tia sáng truyền từ không khí sáng nước có góc tới lớn hơn góc khúc xạ nên ảnh của điểm O trên đáy bể sẽ nằm trong đoạn NH.
Bài 2 trang 104 sách bài tập Vật Lí 9: Quan sát một vật nhỏ qua một kính lúp ta sẽ thấy
A. Một ảnh cùng chiều, nhỏ hơn vật
B. Một ảnh cùng chiều, lớn hơn vật
C. Một ảnh ngược chiều, nhỏ hơn vật
D. Một ảnh ngược chiều, lớn hơn vật
Lời giải:
Chọn B. Một ảnh cùng chiều, lớn hơn vật
Vì kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn và phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính nên sẽ cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.
Bài 3 trang 104 sách bài tập Vật Lí 9: Hãy ghép mỗi phần a], b], c], d] với mỗi phần 1, 2, 3, 4 để được câu có nội dung đúng
a] vật kính máy ảnh là một
b] Kính cận là một
c] thể thủy tinh là một
d] kính lúp là một
1. Thấu kính hội tụ có tiêu cự có thể thay đổi được
2. Thấu kính hội tụ, dùng để tạo ra một ảnh ảo, lớn hơn vật
3. thấu kính hội tụ bằng thủy tinh, dùng để tạo ra một ảnh thật, nhỏ hơn vật
4. thấu kính phân kì
Lời giải:
a- 3 b- 4 c- 1 d- 2
Bài 4 trang 105 sách bài tập Vật Lí 9: . Đặt một vật AB có dạng đoạn thẳng nhỏ, cao 2cm, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính 5cm. Thấu kính có tiêu cự 10cm.
a] Dựng ảnh của vật AB theo đúng tỉ lệ
b] Ảnh là thật hay ảo.
c] Ảnh nằm cách thấu kính bao nhiêu centimet? Ảnh cao bao nhiêu centimet?
Lời giải:
a] Dựng ảnh của vật AB theo đúng tỉ lệ như hình sau:
b] Ảnh là ảnh ảo
c] +] Xét tam giác ΔAOB ∼ ΔA'OB'có:
+] Xét tam giác ΔAOB ∼ ΔA'OB'có:
Mà: OI = AB; A'F' = OF' + OA'
Từ [1] và [2] ⇒
⇒ OA' = 10cm
Từ [1] ⇒
Vậy: Ảnh cách thấu kính 10cm và cao 4cm.
Bài 5 trang 105 sách bài tập Vật Lí 9: Một người quan sát các vật qua một thấu kính phân kì, đặt cách mắt 10cm thì thấy ảnh của mọi vật xa, gần đều hiện lên cách mắt trong khoảng 50cm trở lại. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính phân kì
Lời giải:
Vì ảnh tất cả các vật nằm trước thấu kính phân kì đều là ảnh ảo nằm trong khoảng từ tiêu điểm đến quang tâm của của thấu kính, nên tiêu cự của thấu kính phân kì này là: 50cm -10cm = 40cm.