Giáo án dạy buổi chiều phần Thấu Kính (dạy trên máy chiếu)

Thấu kính mỏng
1. đại cương về thấu kính
O
.
F.
.F
Chiều truyền ánh sáng

(O): quang tâm

(F): tiêu điểm vật

(F): tiêu điểm ảnh

(F
1
): tiêu điểm phụ vật

(F
1
): tiêu điểm phụ ảnh

Hai tiêu diện nằm đối xứng nhau qua thấu kính

Tiêu cự: f = OF

Có vô số trục phụ và vô số tiêu điểm phụ

Tiêu điểm vật của TKHT nằm trước TK, của
TKPK nằm sau TK.
Chiều truyền ánh sáng
.F
1
.
F
1
TKHT
TKPK
O
.
F.
.F
.F
1
.
F
1
LMV
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

2. đường đI của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính
O
.
F.
.F
O
.
F.
.F

Tia tới song song trục chính -> tia ló (hoặc phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh

Tia tới qua quang tâm O -> tia ló truyền thẳng

Tia tới (hoặc phần kéo dài) qua tiêu điểm vật -> tia ló song song với trục chính
LMV
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
3. Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính
3.1. ảnh của một điểm sáng nằm ngoài trục chính
O
.
O
.
F.
.F
F.
.F
S .
S .
. S
S.
Phương pháp: dùng 2 trong 3 tia đặc biệt

Vật thật (vật sáng): nằm trước thấu kính

Vật ảo: nằm sau thấu kính

ảnh thật: nằm sau thấu kính, hứng được trên màn ảnh

ảnh ảo: nằm trước thấu kính, không hứng được trên màn
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
3. Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính
3.2. ảnh của một vật sáng dạng một đoạn thẳng

Vẽ ảnh của hai điểm đầu mút của vật rồi nối chúng lại với nhau

Nếu AB vuông góc trục chính, A nằm trên trục chính thì AB cũng vuông góc với trục
chính, A nằm trên trục chính.
O
.
F.
.F
A
B
A
B
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

3 3. ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính
3. Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính
LMV
Phương pháp: vẽ 2 tia sáng tới, trong đó:

Một tia trùng với trục chính

Dùng thêm 1 trong 2 tia sau:

Tia tới song song với 1 trục phụ (bất kỳ) -> tia ló (hoặc phần kéo dài) đi qua tiêu
điểm phụ ảnh tương ứng

Tia tới (hoặc phần kéo dài) đi qua1 tiêu điểm vật (bất kì) -> tia ló song song với
trục phụ tương ứng
O
.
F.
.F
S
.
.F
1
.S
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

4.1. quy ước về dấu
4. công thức thấu kính
LMV
O
.
F.
.F
A
B
A
B
d
d
f

Vật thật d>0; vật ảo d<0

ảnh thật d>0; ảnh ảo d<0

Thấu kính hội tụ f>0; thấu kính phân kì f<0
'
111
ddf
+=
4.2. công thức thấu kính










=

=
+
=

fd
df
d
fd
fd
d
dd
dd
f
'
'
'
'
'
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
4.3. công thức độ phóng đại ảnh qua thấu kính
4. công thức thấu kính
f
fd
fd
f
d
d
AB
BA
k

=

===
''''

k>0: ảnh cùng chiều, ngược tính chất với vật (thật ảo, ảo thật)

k<0: ảnh ngược chiều, cùng tính chất (thật thật, ảo ảo)

: cho biết ảnh lớn hơn hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần
k
VD: ảnh cao hơn vật 2 lần thì k=?
NX:
2
=
k
4.4. công thức độ tụ của thấu kính
( )








+==
21
11
1
1
RR
n
f
D

n: chiết suất tỉ đối của chất làm
TK so với môi trường đặt TK

Mặt lồi: R>0; mặt lõm: R<0;
mặt phẳng:

Đơn vị của D là đi-ốp (dp)
=
R
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

5. dịch vật, dịch ảnh, dịch thấu kính
LMV

Vật và ảnh luôn dịch chuyển cùng chiều qua thấu kính

Cụ thể: nếu ban đầu vật và ảnh cách thấu kính những đoạn d và
d. Khi vật dịch đi 1 đoạn a, thì ảnh dịch đi 1 đoạn b và ta có:



=
+=
bdd
add
''
1
1
Hoặc



+=
=
bdd
add
''
1
1
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

Nếu ảnh sau lớn hơn ảnh trước thì ảnh sau đã dịch ra xa thấu
kính hơn:

Nếu là ảnh thật thì d tăng

Nếu là ảnh ảo thì d giảm

Các ví dụ áp dụng
Bài 1:
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 10 cm.
Xác định vị trí tính chất, độ phóng đại của ảnh AB của AB nếu khoảng cách d từ AB đến thấu
kính bằng: 5 cm; 10 cm; 15 cm; 20 cm; 30 cm;
Giải

d = 5 cm: d = - 10 cm và k = 2: ảnh ảo, cùng chiều, lớn gấp 2 vật, trước thấu kính 10 cm

d = 10 cm: d = và k = 2: ảnh ở vô cực

d = 15 cm: d = 30 cm và k = - 2: ảnh thật, ngược cùng chiều, lớn gấp 2 vật, sau thấu kính
10 cm

d = 20 cm: d = 20 cm và k = - 1: ảnh thật, ngược chiều, bằng vật, sau thấu kính 20 cm

d = 30 cm: d = 15 cm và k = - 1/2: ảnh thật, ngược chiều, nhỏ bằng 1/ 2 vật, trước thấu kính
15 cm

d
d
0 < d < f
0 < d < f
d = f
d = f
f < d < 2f
f < d < 2f
d = 2f
d = 2f
d > 2f
d > 2f
ảnh
ảnh
ảo, cùng chiều,
ảo, cùng chiều,
lớn hơn vật
lớn hơn vật
ở vô cực
ở vô cực
Thật, ngược
Thật, ngược
chiều, lớn
chiều, lớn
hơn vật
hơn vật
Thật, ngược
Thật, ngược
chiều bằng
chiều bằng
vật
vật
Thật, ngược
Thật, ngược
chiều, nhỏ
chiều, nhỏ
hơn vật
hơn vật
Bảng tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính hội tụ
LMV
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
Các ví dụ áp dụng
Bài 2:
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ tiêu cự f = -10
cm. Xác định vị trí tính chất, độ phóng đại của ảnh AB của AB nếu khoảng cách d từ AB đến
thấu kính bằng: 5 cm; 10 cm; 15 cm; 20 cm; 30 cm;
d
d
Mọi giá trị của d > 0
Mọi giá trị của d > 0
ảnh
ảnh
ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật
ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật
Bảng tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính phân kì
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
Tổng kết
Bảng tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính
ảnh ảo, cùng
ảnh ảo, cùng
chiều nhỏ
chiều nhỏ
hơn vật
hơn vật
ảnh ảo cùng
ảnh ảo cùng
chiều lớn hơn
chiều lớn hơn
vật
vật
ảnh thật, ngư
ảnh thật, ngư
ợc chiều, nhỏ
ợc chiều, nhỏ
hơn vật
hơn vật
ảnh thật, ngư
ảnh thật, ngư
ợc chiều, lớn
ợc chiều, lớn
hơn vật
hơn vật
ảnh thật, ngư
ảnh thật, ngư
ợc chiều,
ợc chiều,
bằng vật
bằng vật
ảnh ở vô cực
ảnh ở vô cực
Thấu kính
Thấu kính
phân kì
phân kì
(mọi d)
(mọi d)
Thấu kính
Thấu kính
hội tụ
hội tụ
(0 < d < f)
(0 < d < f)
Thấu kính
Thấu kính
hội tụ
hội tụ
(d > 2f)
(d > 2f)
Thấu kính
Thấu kính
hội tụ
hội tụ
(f < d < 2f)
(f < d < 2f)
Thấu kính
Thấu kính
hội tụ
hội tụ
(d = 2f)
(d = 2f)
Thấu kính
Thấu kính
hội tụ
hội tụ
(d = f)
(d = f)
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
Các bài tập cơ bản về thấu kính
1. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20 cm
cho ảnh cao gấp 2 lần vật. Xác định vị trí của vật và ảnh.
2. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một TK cho ảnh trên màn cách vật
25cm. Xác định vị trí của vật và ảnh. Xác định độ phóng đại của ảnh.
3. Một TK có tiêu cự 30cm. Vật sáng AB cho ảnh cùng chiều cách vật 15cm. Xác định vị trí
của vật và ảnh và độ phóng đại của ảnh.
4. Một vật sáng AB qua TKHT tiêu cự 12cm cho ảnh AB. Dịch AB lại gần thấu kính thêm
6cm dọc trục chính thì thấy ảnh dịch đI dọc trục chính 2cm. Xác định vị trí ban đầu của vật
và ảnh.
5. TKHT có f = 20cm. Vật sáng AB cho ảnh AB. Dịch vật lại gần thấu kính 6cm thì thấy ảnh
sau cao gấp 2,5 lần ảnh trước. Xác định vị trí đầu và sau của vật và ảnh.
6. Vật sáng AB đặt song song và cách màn ảnh 1 đoạn L = 100 cm. Trong khoảng giữa vật và
màn ảnh có thể tìm được 2 vị trí đặt thấu kính sao cho thấu kính đều cho ảnh rõ nét trên
màn. Hai vị trí này cách nhau l = 20cm. Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại của các
ảnh. Nhận xét về các độ phóng đại này.
7. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính. Khi đặt vật ở hai vị trí
cách nhau 4cm qua thấu kính đều cho ảnh cao gấp 5 lần vật. Tính tiêu cự của thấu kính.
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
Các bài tập cơ bản về thấu kính
8. Hai vât sáng AB và CD nằm vuông góc với trục chính của một tháu kính, A và C nằm trên
trục chính về hai bên thấu kính. AC = 36 cm. Hai ảnh AB và CD có vị trí trùng nhau,
ảnh này cao gáp 5 lần ảnh kia. Xác định tiêu cự thấu kính.
9. Vật sáng AB và màn ảnh cùng đặt cố định vuông góc với trục chính của một thấu kính. Khi
di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, tại vị trí 1, cho ảnh rõ nét trên màn có
kích thước a
1
, tại vị trí 2 cho ảnh rõ nét trên màn có kích thước a
2
, hai vị trí này cách nhau 1
đoạn l. Xác định tiêu cự của thấu kính theo a
1
, a
2
, l.
10. Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh có độ phóng đại k
1
, dịch vật ra xa thấu kính 1 đoạn a
cho ảnh có độ phóng đại k
2
. Xác định tiêu cự thấu kính theo k
1
, k
2
, a.
11. Trên hình vẽ, S là điểm sáng, S là ảnh của S qua thấu kính, F là tiêu điểm vật của thấu
kính. Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí quang tâm O của thấu kính và tiêu cự của thấu kính.
Kiểm tra lại bằng tính toán với SS = 45 cm, SF = 5 cm.
12. Một TKHT hai mặt lồi làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5. Khi đặt trong không khí
tiêu cự của thấu kính là 10cm. Hỏi khi đặt trong nước có chiết suất 1,33 thì tiêu cự của thấu
kính bằng bao nhiêu.
13. Vật sáng Ab đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh AB chách thấu kính
10cm. Khi nhúng tất cả vào trong nước thì ảnh AB cách thấu kính 60cm. Biết chiết suất
của chất làm thấu kính và của nước là 1,5 và 4/3. Tính tiêu cự của thấu kính trong không
khí.
S .
.S
.F
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868

LMV
Các bài tập trắc nghiệm
1. A và B là hai điểm sáng, qua thấu kính cho ảnh A và B như hình vẽ. Trả lời các câu 1, 2.
Chọn mệnh đề đúng về tính chất của các ảnh.
A.
B.
.B
.A
2. A và B là hai điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ (hv). Các ảnh A
và B của chúng trùng nhau trên trục chính. Mệnh đề nào sau đây đúng:
. . .
M
N
N
M
LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868 LMV - PTTH Tĩnh Gia 1-Thanh Hoá - Tell: 0984001868
A. A và B đều là ảnh thật
B. A và B đều là ảnh ảo
D. A là ảnh ảo, B là ảnh thật
C. A là ảnh thật, B là ảnh ảo
A. M là ảnh ảo, N là ảnh thật
B. M và N đều là ảnh ảo
D. Cả A, B, C đều sai
C. M và N đều là ảnh thật

Xem chi tiết: Giáo án dạy buổi chiều phần Thấu Kính (dạy trên máy chiếu)