Giáo án Vật lý 11 - Bài tập thấu kính

Tieát : 1 BAØI TAÄP THAÁU KÍNH Muïc tieâu : Vaän duïng vaø khaéc saâu caùc kieán thöùc ñaõ hoïc ôû baøi 5 trong quaù trình giaûi baøi taäp. Naém ñöôïc caùch veõ vaø hình thaønh kó naêng döïng aûnh qua thaáu kính. Hình thaønh kó naêng xaây döïng sô ñoà taïo aûnh qua duïng cuï quang hoïc cuõng nhö quang heä. Hieåu ñöôïc caùc öùng duïng cuûa caùc duïng cuï quang hoïc trong thöïc tieãn ñôøi soáng xaõ hoäi II. Phöông Phaùp Giaûng Daïy : Phöông phaùp thöïc nghieäm vaø neâu vaán ñeà .. III. Thieát bò , ñoà duøng daïy hoïc : IV. Tieán Trình Giaûng daïy Phaân phoái thôøi gian Phaàn laøm vieäc cuûa Giaùo Vieân Hoaït ñoâng cuûa hoïc sinh Ghi chuù Noäi dung ghi baûng Toå chöùc ,ñieàu khieån Kieåm tra baøi cuõ vaø kieán thöùc cuõ lieân quan vôùi baøi môùi (3’) Traû lôøi caâu hoûi SGk Laøm baøi taäp 1,2,3,4,5 SGK Kieåm tra vaø ñaùnh giaù o o o F’ F O A A’ B B’ Nghieân cöùu baøi môùi D = 5 ñioáp Þ AB = 2 cm , d = 30 cm >0 Ta coù : A’B’ laø aûnh thaät ,caùch thaáu kính 60 cm ngöôïc chieàu vôùi vaät vaø coù chieàu cao laø 4 cm AB = 2 cm , d = 10 cm > 0 A’B’ laø aûnh aûo ,caùch thaáu kính 20 cm cuøng chieàu vôùi vaät vaø coù chieàu cao laø 4 cm GV höôùng daån : AB laø vaät thaät Þ d >0 So saùnh d vaø f Þ ñoaùn tröôùc vò trí aûnh Höôùng daãn hoïc sinh chia tæ leä treân hình veõ cho chính xaùc Xaùc ñònh vò trí cuûa tieâu ñieåm chính xaùùc treân hình Xaùc ñònh vò trí cuûa vaät chính xaùc treân hình Veõû caùc tia ñaët bieät Duøng coâng thöù ính laïi keát quaû vaø so saùnh vôùi keát quaû treân hình veõ o o F’ F O A A’ B B’ : Vì chuøm tia tôùi hoäi tuï sau thaáu kính ( vaät aûo ) vaø chuøm tia loù song song vôùi truïc chính neân Þthaáu kính phaân kì . Ñieåm hoäi tuï cuûa chuøm tia tôùi laø moät ñieåm aûo caùch L 25 cm Þ f = 25 cm D = f/2 = 12,5 cm AB = 2 cm , d = 40 cm > 0 A’B’ laø aûnh aûo ,caùch thaáu kính 15,38 cm cuøng chieàu vôùi vaät vaø coù chieàu cao laø 0,77 cm GV höôùng daãn : Giaûi thích töø chuøm tia tôùi hoäi tuï sau thaáu kính ( vaät aûo ) vaø chuøm tia loù song song vôùi truïc chính F’2 a O1 A A1 B1 F’1 F1 F2 A2 (L2) (L1) B2 O2 o o o F F’ O A A’ B B’ Sô ñoà taïo aûnh vôùi f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, a+ 10cm (khoaûng caùch giöõa L1 vaø L2). Ta coù Ñoä phoùng ñaïi cuûa A1B1 : . Khoaûng caùch töø A1B1 tôùi L2 : d2 = a – d’1 = -50 cm. Þ A1B1 laø vaät aûo ñoái vôùi L2. Aûnh cuoái cuøng A2B2 caùch L2 laø : . Ñoä phoùng ñaïi k2 = Suy ra A2B2 = b) Khi hai thaáu kính gheùp saùt nhau : a = 0 coâng thöùc ñoái vôùi thaáu kính L1 : Ñoái vôùi thaáu kính L2 : Trong ñoù d2 = a – d’1 = -d’1 (vì a = 0). Coäng hai phöông trình (1) vaø (2), ta ñöôïc : Vaäy hai thaáu kính gheùp saùt nhau töông ñöông moät thaáu kính coù tieâu cöï f sao cho : hay veà ñoä tuï ta coù : D = D1 + D2 Aùp duïng vaøo baøi taäp naøy ta coù Vôùi d = d1 = 30cm, ta coù : Ñoä phoùng ñaïi k = Ñoä lôùn cuûa aûnh A’B’ = cm. Þ A’B’ laø aûnh thaät ,caùch thaáu kính 17,6 cm ngöôïc chieàu vôùi vaät vaø coù chieàu cao laø CHUÙ YÙ COÂNG THÖÙC : a = d’1 + d2 laø coâng thöùc ñaïi soá aùp duïng cho taát caû caùc tröôøng hôïp Traû lôùi S2 F’2 a O1 S S1 F’1 F1 F2 (L2) (L1) O2 Sô ñoà taïo aûnh d1 = 70 cm, a= 20 cm (khoaûng caùch giöõa L1 vaø L2). Ta coù Khoaûng caùch töø S1 tôùi L2 :d2 = a – d’1 = 20 -175 = - 155 cm. < 0 Þ S1 laø vaät aûo ñoái vôùi L2. Aûnh cuoái cuøng S2 caùch L2 laø : < 0 Þ Aûnh cuoái cuøng laø aûnh aûo caùch L1 moät khoaûng 73,8 cm . Aûnh cho bôûi heä caùch L2 laø Coi ñaây nhö haøm soá phuï thuoäc vaøo d1 Laäp baûng xeùt daáu : D1 175 cm Töû soá - - Maãu soá + - d’2 - + Ta thaáy khi d’1 > 175 cm thì d’2 >0 nghóa laø aûnh cho bôûi heä laø aûnh thaät Baøi taäp aùp duïng Moät thaáu kính L coù tieâu cöï f =20cm. Ñaët vaät AB = 1cm vuoâng goùc vôùi truïc chính vaø caùch thaáu kính moät ñoaïn d. Haõy noùi roõ vò trí, tính chaát vaø ñoä lôùn cuûa aûnh khi d = 30 cm vaø d = 10 cm. Ñaët theâm moät thaáu kính L’ coù tieáu cöï f’ = 25 cm vaø cuøng truïc, caùch L khoaûng a = 15 cm. Vaät AB ñaët tröùôc heä hai thaáu kính, caùch L moät khoaûng d = 30 cm. Xaùc ñònh vò trí, tính chaát vaø ñoä lôùn cuûa aûnh cho bôûi heä. Veõ chuøm tia saùng töø vaät tôùi aûnh cuoái cuøng Giaûi 1. Vò trí tính chaát vaø ñoä lôùn aûnh: Vò trí aûnh : F’2 a O1 A A1 B1 F’1 F1 F2 A2 (L2) (L1) B2 O2 2 . Vò trí – tính chaát vaø ñoä lôùn aûnh qua heä (L, L’) : Sô ñoà taïo aûnh qua heä hai thaáu kính : Nhaän xeùt coâng thöùc thaáu kính : Coâng thöùc naøy coù tính ñoái xöùng vôùi d1 vaø d’1, nghóa laø neáu ta ñoåi vò trí cuûa d1 vôùi d’1 vôùi nhau thì coâng thöùc khoâng coù gæ thay ñoåi : ñieàu naøy coù nghóa laø khi vaät caùch thaáu kính laø d1 cho aûnh caùch thaáu kính laø d’1, thì khi vaät caùch thaáu kính laø d2 = d’1, aûnh seõ caùch thaáu kính laø d’2 = d1 (hình 6.1) Vaäy thí nghieäm chæ xaûy ra nhö trong baøi taäp, neáu khoaûnh caùch d giöõa vaät vaø maøn aûnh phaûi lôùn hôn boán laàn tieâu cöï cuûa thaáu kính. Ñaëc bieät neáu d = 4f, ta suy ra l = 0 ; nghóa laø chæ coù moät vò trí cuûa thaáu kính cho aûnh hieän leân maøn E. b) Aùp duïng baèng soá vôùi d = 120 cm, l = 30cm, ta coù tieâu cöõ thaáu kính laø f = 28,1 cm. Chuù yù : d2 < 0 ( vì S1 laø vaät aûo ñoái vôùi L2) Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) Yeâu caàu nhaéc laïi : Nhaán maïnh caùc noäi dung quan troïng . Traû lôøi caâu hoûi vaø laøm baøi taäp SGK Chuaån bò baøi môùi” Kính luùp “ HS tö löc