BÀI 51. BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
Có thể phân loại các bài tập quang hình học ở lớp 9 thành các dạng sau:
- Các bài tập định tính và nửa định lượng về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Các bài tập về tia sáng, dựng ảnh và xác định vị trí, độ cao của ảnh hay vật đối với thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.
- Các bài tập về máy ảnh và mắt (dựng ảnh, giải thích hiện tượng …)
- Các bài tập về tật cận thị và tật lão thị.
- Các bài tập về kính lúp.
II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 135 SGK Vật Lí 9):
(Về hiện tượng khúc xạ ánh sáng)
Một bình hình trụ tròn có chiều cao 8 cm 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). 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.
Lời giải:
- Khi chưa đổ nước, BM là tia sáng giới hạn từ đáy bình đến mắt.
- Khi đổ nước đến 3/4 bình, I sẽ là điểm tới, IM sẽ là tia khúc xạ từ O đến mắt. Nối I với O, ta có tia IO là tia tới, vậy đường truyền của tia sáng từ O đến mắt là O ® I ® M.
Bài 2 (trang 135 SGK Vật Lí 9):
(Về việc dựng ảnh của một vật sáng qua thấu kính hội tụ)
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 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:
a) Vẽ ảnh của vật AB theo đúng tỉ lệ.
b) Chiều cao của vật là: AB = 7 mm;
Chiều cao của ảnh là: A’B’ = 21 mm = 3AB.
Hai tam giác OAB và OA’B’ đồng dạng với nhau nên ta có: \( \frac{{A}'{B}'}{AB}=\frac{O{A}'}{OA}\,\,(1)\)
Hai tam giác F’OI và F’A’B’ đồng dạng với nhau nên:
\(\frac{{A}'{B}'}{OI}=\frac{{A}'{B}'}{AB}=\frac{{F}'{A}'}{O{F}'}=\frac{O{A}'-O{F}'}{O{F}'}=\frac{O{A}'}{O{F}'}-1\,\,(2)\)
Từ (1) và (2) ta có: \(\frac{O{A}'}{OA}\,=\frac{O{A}'}{O{F}'}-1\)
Thay các trị số đã cho: OA = 16 cm; OF’ = 12 cm thì ta tính được OA’ = 48 cm hay OA’ = 3OA.
Vậy ảnh cao gấp ba lần vật.
Bài 3 (trang 136 SGK Vật Lí 9):
(Về tật cận thị)
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: (OCv)Hòa = 40 cm; (OCv)Bình = 60 cm
Do: (OCv)Hòa < (OCv)Bình nên bạn Hòa nhìn xa kém hơn tức là Hòa cận nặng hơn Bình.
b) Để sửa tật cận thị, cần phải đeo kính phân kì để có thể nhìn rõ những vật ở xa.
Kính cận thích hợp có tiêu cự thỏa mãn: fk = OCv
nên (fk)Bình = (OCv)Bình = 60 cm > (fk)Hòa = (OCv)Hòa = 40 cm
Vậy kính của Hòa có tiêu cự ngắn hơn
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài bài tập quang hình học do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.