5 ví dụ về câu hỏi liên quan đến thấu kính lồi
1. Tiêu cự của một thấu kính lồi (thấu kính hội tụ) là 15 cm. Một vật cao 5 cm được đặt bên trái thấu kính. Xác định khoảng cách ảnh, độ phóng đại ảnh, chiều cao ảnh và các đặc tính của ảnh nếu vật cách thấu kính lồi 5 cm.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Tiêu cự (f) = 15 cm
Tiêu cự của thấu kính lồi là dương vì chùm tia sáng đi qua tiêu điểm của thấu kính lồi, hay nói cách khác, đó là tiêu điểm thực.
Chiều cao của vật (h) = 5 cm
Khoảng cách vật thể (giây) = 5 cm
Yêu cầu : khoảng cách bóng, độ phóng đại bóng, chiều cao bóng và các thuộc tính của bóng
Hàm:
Hình ảnh tạo thành ảnh của một vật qua thấu kính lồi:
Khoảng cách ảnh (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
Khoảng cách bóng âm có nghĩa là bóng đó là ảo hoặc tia sáng không xuyên qua bóng.
Khoảng cách ảnh là 7,5 cm, lớn hơn khoảng cách vật là 5 cm.
Độ phóng đại hình ảnh (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 lần
Độ phóng đại dương của ảnh có nghĩa là ảnh thẳng đứng hoặc không bị đảo ngược.
Kích thước của hình ảnh lớn hơn kích thước của vật thể 1,5 lần.
Chiều cao bóng (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Chiều cao của bóng là dương, có nghĩa là bóng thẳng đứng hoặc không bị lộn ngược.
Chiều cao của ảnh là 7,5 cm, lớn hơn chiều cao của vật thể là 5 cm.
Đặc tính của bóng
Dựa trên các phép tính trên, có thể kết luận rằng các đặc tính của ảnh vật được tạo bởi thấu kính lõm là:
– Tia sáng ảo không xuyên qua bóng
– Ở vị trí thẳng đứng hoặc không bị lộn ngược
– Ảnh được phóng đại hoặc kích thước ảnh nhỏ hơn kích thước vật thể.
– Khoảng cách ảnh lớn hơn khoảng cách vật thể
2. Một vật cao 10 cm nằm cách thấu kính lồi có tiêu cự 15 cm 30 cm. Tính khoảng cách ảnh, độ phóng đại ảnh, chiều cao ảnh và các đặc tính của ảnh!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Tiêu cự (f) = 15 cm
Tiêu cự của thấu kính lồi là dương vì chùm tia sáng đi qua tiêu điểm của thấu kính lồi, hay nói cách khác, đó là tiêu điểm thực.
Chiều cao của vật (h) = 10 cm
Khoảng cách vật thể (giây) = 30 cm
Yêu cầu: khoảng cách bóng, độ phóng đại bóng, chiều cao bóng và các thuộc tính của bóng
Hàm:
Hình ảnh tạo thành ảnh của một vật qua thấu kính lồi:
Khoảng cách ảnh (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
Khoảng cách bóng dương có nghĩa là bóng đó là thật hoặc chùm tia sáng đã xuyên qua bóng đó.
Khoảng cách bóng 30 cm cũng chính là khoảng cách vật 30 cm.
Độ phóng đại hình ảnh (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 lần
Độ phóng đại của ảnh với dấu âm có nghĩa là ảnh bị đảo ngược.
Độ phóng đại 1 có nghĩa là kích thước của bóng bằng kích thước của vật thể.
Chiều cao bóng (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 cm
Chiều cao của bóng là âm, nghĩa là bóng bị đảo ngược.
Chiều cao của bóng là 10 cm, bằng với chiều cao của vật thể, tức là 10 cm.
Đặc tính của bóng
Dựa trên các phép tính trên, có thể kết luận rằng các đặc tính của ảnh vật được tạo bởi thấu kính lõm là:
– Tia sáng thực hay tia sáng xuyên qua bóng tối
- ngược lại
– Kích thước của bóng bằng kích thước của vật thể
– Khoảng cách của bóng bằng khoảng cách của vật thể
Câu hỏi về thấu kính lồi
1. Một vật cao 5 cm đặt cách thấu kính lồi 10 cm, thấu kính có tiêu cự 30 cm. Xác định: (a) khoảng cách ảnh, (b) độ phóng đại của ảnh, (c) chiều cao của ảnh và (d) các đặc điểm của ảnh!
Đáp án:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 cm
(d) Đặc tính của ảnh: ảo, thẳng đứng, phóng to
2. Tiêu cự của thấu kính lồi là 10 cm, khoảng cách từ vật đến thấu kính lồi là 15 cm và chiều cao của vật là 2 cm. Hãy xác định khoảng cách ảnh, độ phóng đại của ảnh, chiều cao của ảnh và các đặc tính của ảnh!
Đáp án:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) Các đặc tính của ảnh: thật, đảo ngược, phóng to
3. Kỳ thi quốc gia môn Khoa học dành cho học sinh trung học cơ sở C4-P12 Số 13
Hãy nhìn vào hình ảnh sau! Dựa trên dữ liệu hiển thị trong hình ảnh, tiêu cự của thấu kính là...
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
C. 10 cm
D. 12 cm
Cuộc thảo luận
Dựa trên hình ảnh đường đi của ánh sáng, có thể kết luận rằng loại thấu kính này là thấu kính lồi hay thấu kính dương.
Ai cũng biết rằng:
Khoảng cách vật thể (giây) = 20 cm
Khoảng cách bóng (s') = 30 cm
Yêu cầu: Tiêu cự ống kính (f)
Hàm:
Công thức thấu kính lồi:
1/s + 1/s' = 1/f
Giải thích các công thức và quy tắc dấu:
s = khoảng cách của vật (dương vì chùm tia sáng chiếu tới đi qua vật)
s' = khoảng cách bóng (dương vì bóng đi qua chùm sáng hoặc bóng là thật)
f = tiêu cự (tiêu điểm của thấu kính lồi là dương vì nó đi qua một chùm tia sáng)
Vậy tiêu cự của thấu kính lồi (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
Đáp án đúng là D.
4. Đề thi Khoa học Trung học cơ sở Quốc gia năm 2011, Câu hỏi số 12 – Thấu kính lồi
Một vật được đặt trước một thấu kính lồi như hình vẽ. Nếu tiêu cự của thấu kính là 20 cm, thì...
Hình ảnh của một vật thể được tạo ra bằng cách phóng đại...
A. 3 lần
B. 2 lần
C. 1,5 lần
D. 0,5 lần
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Tiêu cự của thấu kính lồi (f) = 20 cm
Một chùm tia sáng đi qua tiêu điểm của thấu kính lồi, do đó tiêu cự của thấu kính lồi là tiêu cự thực và mang dấu dương.
Khoảng cách vật thể (giây) = 30 cm
Yêu cầu: Độ phóng đại hình ảnh (M)
Hàm:
Trước khi tính độ phóng đại của ảnh, trước tiên hãy tính khoảng cách ảnh (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Độ phóng đại hình ảnh:
M = s'/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 lần
Đáp án đúng là B.
5. EBTNAS-SMP-01-14
Hình ảnh thể hiện đường đi chính xác của các tia sáng đặc biệt trong thấu kính lồi là...
Cuộc thảo luận
Thấu kính lồi còn được gọi là thấu kính hội tụ vì nó thu gom ánh sáng. Nó được gọi là thấu kính dương vì ánh sáng đi qua tiêu điểm của thấu kính lồi, làm cho nó trở thành ảnh thật.
Mặt khác, thấu kính lõm còn được gọi là thấu kính phân kỳ vì nó làm tán xạ ánh sáng. Nó được gọi là thấu kính âm vì tiêu điểm của thấu kính lõm không bị ánh sáng đi qua.
Nó là ảo.
Bên cạnh đó là một ví dụ về hình ảnh được tạo thành trên thấu kính lồi bằng cách sử dụng ba tia sáng đặc biệt.
Đáp án đúng là A.
