Phương pháp giải bài toán xác định vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh và chiều cao ảnh môn Vật Lý 11

Sử dụng các công thức:

\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{d} + \frac{1}{{{d^/}}} = \frac{1}{f} \Rightarrow d = \frac{{{d^/}f}}{{{d^/} - f}};{d^/} = \frac{{df}}{{d - f}};f = \frac{{{\rm{d}}{{\rm{d}}^/}}}{{d + {d^/}}}\\ k = \frac{{\overline {{A^/}{B^/}} }}{{\overline {AB} }} = - \frac{{{d^/}}}{d} = \frac{f}{{f - d}} = \frac{{f - d'}}{f} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} d = f - \frac{f}{k}\\ {d^/} = f - fk \end{array} \right.\)

Câu 1. Đặt vật AB có chiều cao 4 cm và vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì và cách thấu kính 50 cm. Thấu kính phân kỳ có tiêu cực 30 cm. Ảnh của vật qua thấu kính

A. là ảnh thật.                

B. cách thấu kính 20 cm.

C. có số phóng đại ảnh −0,375.     

D. có chiều cao 1,5 cm.

Hướng dẫn giải

+ \({{d}^{/}}=\frac{df}{d-f}=\frac{50\left( -30 \right)}{50-\left( -30 \right)}=-18,75\left( cm \right):\) ảnh ảo, cách thấu kính 18,75cm

+ Số phóng đại của ảnh: \(k=-\frac{{{d}^{/}}}{d}=-\frac{-18,75}{50}=0,375:\) ảnh cùng chiều và bằng 0,375 lần vật.

+ Chiều cao của ảnh: \({{A}^{/}}{{B}^{/}}=\left| k \right|AB=1,5cm\)

Câu 2. Vật sáng nhỏ AB đặt vụông góc trục chính của một thấu kính và cách thấu kính 15 cm cho ảnh ảo lớn hơn vật hai lần. Tiêu cự của thấu kính là

A. 18 cm.                                B. 24 cm.                                 C. 63 cm.                                D. 30 cm.

Hướng dẫn giải

+ Đối với thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật.

+ Đối với thấu kính hội tụ vật thật đặt trong khoảng từ tiêu điểm đến thấu kính sẽ cho ảnh ảo lớn hơn vật.

Do đó, thấu kính phải là thấu kính hội tụ.

+ \({{d}^{/}}=\frac{df}{d-f}\Rightarrow k=-\frac{{{d}^{/}}}{d}=-\frac{f}{d-f}\xrightarrow(k=+2){d=15}f=30\left( cm \right)\)

Câu 3. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo hởi thấu kính ngược chiều với vật và cao gấp ba lần vật. Vật AB cách thấu kính

A. 15 cm.                                B. 20 cm.                                 C. 30 cm.                                D. 40 cm.

Hướng dẫn giải

+ \(k=-\frac{{{d}^{/}}}{d}=\frac{-f}{d-f}\Rightarrow -3=\frac{-30}{d-30}\Rightarrow d=40\left( cm \right)\)

Câu 4. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính cùng chiều với vật và cao gấp hai lần vật. Vật AB cách thấu kính

A. 10 cm.                                B. 45 cm.                                 C. 15 cm.                                D. 90 cm.

Hướng dẫn giải

\(+2=k=-\frac{{{d}^{/}}}{d}=-\frac{f}{d-f}=\frac{-30}{d-30}\Rightarrow d=15\left( cm \right)\)

Câu 5. Một điểm sáng S ở trước một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự 3 cm. Điểm sáng S cách thấu kính 4 cm và cách trục chính của thấu kính 5/3 cm cho ảnh S’ là

A. ảnh ảo cách O là 12 cm.                                        

B. ảnh ảo cách O là 13 cm.

C. ảnh thật cách O là 12 cm.                                      

D. ảnh thật cách O là 13 cm.

Hướng dẫn giải

+ \({{d}^{/}}=\frac{df}{d-f}=\frac{4.3}{4-3}=12\left( cm \right)\): ảnh thật, cách thấu kính 12cm.

+ Số phóng đại ảnh: \(k=-\frac{{{d}^{/}}}{d}=\frac{-12}{4}=-3:\) ảnh ngược chiều và bằng 3 lần vật.

+ Ảnh cách trục chính: \({{S}^{/}}{{H}^{/}}=\left| k \right|SH=\left| -3 \right|\frac{5}{3}=5cm\)

+ Khoảng cách: \({{S}^{/}}O=\sqrt{{{S}^{/}}{{H}^{/2}}+O{{H}^{/2}}}=\sqrt{{{5}^{2}}+{{12}^{2}}}=13\left( cm \right)\)

Câu 6. Vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc trục chính của thấu kính. Khi vật cách thấu kính 30 cm thì cho ảnh thật A₁B₁. Đưa vật đến vị trí khác thì cho ảnh ảo A₂B₂ cách thấu kính 20 cm. Nếu hai ảnh A₁B₁ và A₂B₂ có cùng độ lớn thì tiêu cự của thấu kính bằng

A. 18 cm.                                B. 15 cm.                                 C. 20 cm.                                D. 30 cm.

Hướng dẫn giải

+ Vì đối với thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo do đó thấu kính chỉ có thể là thấu kính hội tụ.

+ \(k=\frac{-f}{d-f}=\frac{{{d}^{/}}}{d-{{f}^{/}}}\xrightarrow{{{k}_{1}}=-{{k}_{2}}}\frac{-f}{30-f}=\frac{-20-f}{-f}\Rightarrow \left( \begin{align} & f=-15\left( cm \right) \\ & f=20\left( cm \right) \\ \end{align} \right.\)

Câu 7. Một vật sáng phẳng đặt trước một thấu kính, vuông góc với trục chính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính bằng ba lần vật. Dời vật lại gần thấu kính một đoạn 12 cm. Ảnh của vật ở vị trí mới vẫn bằng ba lần vật. Tiêu cự của thấu kính gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 10 cm.                                B. 20 cm.                                 C. 30 cm.                                D. 40 cm.

Hướng dẫn giải

+ Thấu kính phân ki vật thật luôn cho ảnh ảo nhỏ hcm vật. Thấu kính hội tụ vật thật đặt trong tiêu cự cho ảnh ảo lớn hơn vật, vật thật đặt đặt cách thấu kính từ f đến 2f cho ảnh thật lớn hơn vật, và vật thật đặt cách thấu kính lớn hơn 2f cho ảnh thật nhỏ hơn vật.

+ Hai ảnh có cùng độ lớn thì một ảnh là ảnh thật (ảnh đầu) và một ảnh là ảnh ảo (ảnh sau).

+ \(\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{d} + \frac{1}{{{d^/}}} = \frac{1}{f}\\ k = - \frac{{{d^/}}}{d} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} d = f - \frac{d}{k}\\ {d^/} = f - fk \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {d_1} = f - \frac{f}{{ - 3}}\\ {d_2} = f - \frac{f}{{ + 3}} \end{array} \right. \to f = 18\left( {cm} \right)\)

Câu 1. Hai vật điểm A, B (cùng thật hoặc cùng ảo) nằm trên trục chính của một thấu kính có quang tâm O cho các ảnh A’ và B’ cùng bản chất. Biểu thức: \(\left( \overline{OA}-\overline{OB} \right)\left( \overline{O{{A}^{/}}}-\overline{O{{B}^{/}}} \right)\) có giá trị

A. âm.                 

B. dương.

C. chỉ âm khi ảnh thật.           

D. âm hay dương tùy trường hợp.

Câu 2. Vật sáng phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh A₁B₁ với số phóng đại ảnh k₁ = −4. Dịch chuyển vật xa thấu kính thêm 5 cm thì thu được ảnh A₂B₂ với số phóng đại ảnh k₂ = −2. Khoảng cách giữa A₁B₁ và A₂B₂ là

A. 50cm                  

B. 28cm               

C. 12cm                                 

D. 50cm

Câu 3. Vật sáng phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính có tiêu cự −10 cm cho ảnh A₁B₁ với số phóng đại ảnh k₁. Khi dịch chuyển vật xa thấu kính thêm một khoảng 15 cm thì cho ảnh A₂B₂ cách ảnh A₁B₁ một khoảng 1,5 cm với số phóng đại ảnh k₂. Giá trị (k₁ + 2k₂) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,9                         

B. −1,8               

C. −1,2          

D. + 1,8

Câu 4. Trong giờ thực hành, để đo tiêu cự f của một thấu kính hội tụ, một nhóm học sinh dùng một vật sáng phẳng nhỏ AB và một màn ảnh. Đầu tiên đặt vật sáng song song với màn, sau đó đặt thấu kính vào trong khoảng giữa vật và màn luôn song song với nhau. Điều chỉnh vị trí của vật và màn đến khi thu được ảnh rõ nét trên màn. Tiếp theo học sinh cố định thấu kính, cho vật dịch chuyển dọc theo trục chính, lại gần thấu kính 2 cm, lúc này muốn thu được ảnh rõ nét trên màn, phải dịch chuyển màn dọc theo trục chính một đoạn 30 cm, nhưng độ cao của ảnh thu được lúc này bằng 5/3 độ cao ảnh trước. Giá trị của f là:

A. 15cm                                 

B. 24cm                                  

C. 10cm                                 

D. 20cm

Câu 5. Vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh A₁B₁ cao gấp 2 lần vật. Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển vật dọc theo trục chính một khoảng 5 cm thì được ảnh A₂B₂ lớn hơn vật 4 lần và khác bản chất với ảnh A₁B₁. Tính tiêu cự của thấu kính.

A. 20 cm.                               

B. 20/3 cm.                             

C. 12 cm.                               

D. 10 cm.

Câu 6. Đặt một bút chì AB dài 20 cm nằm dọc theo trục chính của một thấu kính O có tiêu cự 40 cm (đầu B xa O hơn), cho ảnh ảo A₁B₁ dài 40 cm. Khoảng cách BB₁ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 21 cm.                               

B. 28 cm.                                

C. 12 cm.                               

D. 24 cm.

Câu 7. Đặt một bút chì AB dài 20 cm nằm dọc theo trục chính của một thấu kính O có tiêu cự 40 cm (đầu B xa O hơn), cho ảnh ảo A₁B₁ dài 40 cm. Nếu quay bút chì một góc nhỏ α quanh đầu A thì ảnh quay một góc

A. α và sẽ bị ngắn lại.                    

B. 2 α và sẽ bị ngắn lại.

C. 2 α và sẽ dài ra.                    

D. α và sẽ dài ra.

Câu 8. Vật sáng phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính O (có tiêu cự f) cho ảnh A’B’ Khi dịch chuyển vật xa O thêm một khoảng 10 cm thì thấy ảnh dịch chuyển một khoảng 2 cm, còn nếu cho vật gần O thêm 20 cm thì ảnh dịch chuyển 10 cm. Độ lớn của |f| gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 17,5cm                              

B. 10cm                                  

C. 16 cm.                               

D. 21,5cm

Câu 9. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm, qua thấu kính cho ảnh ảo A₁B₁, dịch chuyển AB ra xa thấu kính thêm 8 cm. Khi đó ta thu được ảnh thật A₂B₂ cách A₁B₁ đoạn 72 cm. Vị trí của vật AB ban đầu cách thấu kính

A. 6 cm.                                 

B. 12 cm.                                

C. 8 cm.                                 

D. 14 cm.

Câu 10. Một vật sáng phẳng AB cao h (cm) đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính mỏng (A nằm trên trục chính), cách thấu kính một khoảng x (cm) cho ảnh thật A₁B₁ cao 1,2 cm. Cố định thấu kính, dịch vật một đoạn 15 cm dọc theo trục chính thì được ảnh ảo A₂B₂ cao 2,4 cm. Nếu khoảng cách từ quang tâm thấu kính đến tiêu điểm chính là 20 cm thì tích hx bằng

A. 12 cm².                              

B. 18 cm².                              

C. 36 cm².                              

D. 48 cm².

---(Để xem nội dung từ câu 11 đến câu 15 của tài liệu, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập tải về máy)---

ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP

1A	2A	3A	4A	5B
6A	7A	8D	9C	10B
11A	12D	13B	14C	15A

 

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài toán xác định vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh và chiều cao ảnh môn Vật Lý 11 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Ngoài ra các em có thế tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục sau đây:

• Phương pháp giải bài toán về mắt môn Vật Lý 11 năm 2021-2022
• Bài toán liên quan đến sự điều tiết của mắt môn Vật Lý 11 năm học 2021-2022