7 ví dụ về các câu hỏi sử dụng kính lúp
1. Khi quan sát trực tiếp từ điểm nhìn gần của mắt bình thường, chiều cao của một vật là 2 mm. Sau đó, người ta quan sát vật đó bằng kính lúp . Nếu khoảng cách của vật trước kính lúp là 10 cm, thì chiều cao của ảnh vật được tạo bởi kính lúp là bao nhiêu? Điểm nhìn gần của mắt bình thường là 25 cm.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Chiều cao của vật thể (h) = 2 mm
Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 25 cm
Khoảng cách vật thể (giây) = 10 cm
Yêu cầu: Góc phóng đại của kính lúp (M)
Hàm:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 lần
Chiều cao của ảnh vật thể được tạo bởi kính lúp là 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. Một người có thị lực bình thường sử dụng kính lúp có tiêu cự 25 cm để đọc chữ rất nhỏ. Xác định độ phóng đại góc của kính lúp khi: (a) mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, (b) mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điểm gần nhất của mắt (N) = 25 cm
Tiêu cự của kính lúp (f) = 25 cm (dương vì kính lúp) thấu kính lồi)
Hàm:
(a) Độ phóng đại góc (M) của kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa.
Công thức tính độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 lần
Khi mắt điều tiết tối đa, các vật thể sẽ trông lớn gấp đôi. Ví dụ, chiều cao của một vật khi quan sát trực tiếp từ điểm nhìn gần nhất của mắt là 1 cm. Khi quan sát qua kính lúp với mắt điều tiết tối đa, chiều cao của ảnh vật là 2 x 1 cm = 2 cm.
(b) Độ phóng đại góc (M) của kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
Công thức tính độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 lần
Kích thước của một vật thể khi quan sát qua kính lúp ở điều kiện mắt tối thiểu cũng giống như kích thước của vật thể khi quan sát trực tiếp từ điểm nhìn gần nhất của mắt.
3. Chiều cao của một vật khi quan sát từ điểm gần của mắt bình thường là 1 cm. Tính chiều cao của ảnh khi quan sát qua kính lúp có tiêu cự 10 cm trong các trường hợp: (a) mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, (b) mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Chiều cao của vật (h) = 1 cm
Tiêu cự của kính lúp (f) = 10 cm
Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 25 cm
Hàm:
(a) Chiều cao của bóng vật thể khi mắt điều tiết tối đa.
Công thức tính độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 lần
Chiều cao của bóng vật thể khi quan sát bằng kính lúp ở trạng thái điều tiết tối đa của mắt = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Chiều cao của bóng vật thể khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
Công thức tính độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 lần
Chiều cao của bóng vật thể khi quan sát bằng kính lúp ở trạng thái điều tiết tối thiểu của mắt = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. Một học sinh dùng kính lúp để quan sát một vật. Khi mắt học sinh ở trạng thái điều tiết tối thiểu, vật đó được phóng đại góc 5x. Nếu điểm nhìn gần của mắt bình thường là 25 cm, thì tiêu cự của kính lúp là bao nhiêu?
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Độ phóng đại góc (M) = 5 lần
Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 25 cm
Yêu cầu: Tiêu cự của kính lúp
Hàm:
Công thức tính độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = N/f
5 = 25 cm / f
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
Tiêu cự của kính lúp là 5 cm.
5. Một người nhìn thấy một con muỗi bằng kính lúp có tiêu cự 15 cm. Nếu khoảng cách đọc bình thường của người đó là 30 cm, thì độ phóng đại tối đa của kính lúp là...
A. 1,5 lần
B. 2,0 lần
C. 3,0 lần
D. 4,0 lần
E. 4,5 lần
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 30 cm
Tiêu cự của kính lúp (f) = 15 cm (dương vì kính lúp là thấu kính lồi)
Câu hỏi: Độ phóng đại tối đa của kính lúp là bao nhiêu?
Hàm:
Độ phóng đại tối đa xảy ra khi mắt điều tiết tối đa. Góc phóng đại của kính lúp khi mắt điều tiết tối đa là:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 lần
Đáp án đúng là C.
6. Một người quan sát sử dụng kính lúp có độ phóng đại 20 diopter với khoảng cách đọc bình thường là 25 cm. Nếu quan sát được thực hiện khi mắt không điều tiết, độ phóng đại thu được là…
A. 2 lần
B. 4 lần
C. 5 lần
D. 6 lần
E. 8 lần
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) = 25 cm
Độ phóng đại của kính lúp (P) = 20 diopter
Câu hỏi: Độ phóng đại tối thiểu của kính lúp là bao nhiêu?
Hàm:
Độ dài tiêu cự của kính lúp:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 mét = 5 cm
Độ phóng đại của góc kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 lần
Đáp án đúng là C.
7. Nếu ta quan sát một vật thể bằng kính lúp với mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, thì vị trí chính xác của vật thể là...
Cuộc thảo luận
Akomodasi đôi mắt điều chỉnh tiêu cự ống kính Mắt. Để nhìn rõ các vật thể ở các khoảng cách khác nhau, các cơ mắt (cơ mi) thay đổi độ cong của thấu kính, làm thay đổi tiêu cự của mắt. Tiêu cự của thấu kính thay đổi tùy thuộc vào khoảng cách của vật thể đến mắt. Để nhìn rõ các vật thể ở xa, các cơ mắt giãn ra, làm mỏng thấu kính và tạo ảnh của vật thể trực tiếp trên võng mạc. Khi các cơ mắt được thư giãn hoặc ở trạng thái thoải mái, mắt sẽ điều tiết ở mức tối thiểu.
Ngược lại, để nhìn rõ các vật ở gần, các cơ mắt co lại, làm dày thủy tinh thể, rút ngắn tiêu cự và đặt ảnh phía sau tiêu điểm (võng mạc). Khoảng cách gần nhất mà mắt có thể tập trung vào được gọi là điểm nhìn gần. Điểm nhìn gần trung bình của con người là 25 cm. Khi mắt tập trung vào một vật ở khoảng cách gần (25 cm), mắt sẽ điều tiết tối đa.
Kích thước của một vật thể mà chúng ta nhìn thấy phụ thuộc vào góc mà vật thể đó tạo với mắt chúng ta. Các vật thể ở xa tạo thành một góc nhỏ với mắt chúng ta, khiến chúng trông nhỏ hơn, mặc dù thực tế chúng rất lớn. Ngược lại, các vật thể ở gần mắt chúng ta tạo thành một góc lớn hơn, khiến chúng trông lớn hơn. Ví dụ, có hai viên đá cùng kích thước, một viên cách mắt chúng ta 50 cm và viên kia cách mắt chúng ta 100 cm. Hai viên đá có cùng kích thước, nhưng vì khoảng cách giữa chúng khác nhau, viên đá cách mắt 50 cm lớn gấp đôi viên đá cách mắt 100 cm. Nếu muốn nhìn rõ một vật thể hơn, chúng ta phải đưa nó lại gần mắt hơn, và khoảng cách gần nhất mà mắt chúng ta vẫn có thể nhìn rõ là 25 cm. Vậy nếu sau khi đưa vật thể lại gần mắt đến khoảng cách 25 cm, mắt chúng ta vẫn không thể nhìn rõ thì sao? Ví dụ, các chữ cái rất nhỏ, ngay cả khi được đưa lại gần đến khoảng cách 25 cm, mắt chúng ta vẫn không thể nhìn rõ. Để khắc phục vấn đề này, cần sử dụng kính lúp.
Kính lúp đơn giản thực chất được cấu tạo từ hai thấu kính lồi, còn được gọi là thấu kính hội tụ, trên cả hai bề mặt. Loại thấu kính này được gọi là thấu kính lồi kép. Kính lúp cho phép chúng ta đặt các vật thể gần mắt hơn, do đó tạo ra góc nhìn rộng hơn. Để mắt điều tiết tối thiểu hoặc thư giãn, ảnh của vật thể phải ở vô cực. Điều này có thể xảy ra nếu vật thể nằm chính xác tại tiêu điểm của kính lúp, như trong đáp án C. Ngược lại, nếu mắt điều tiết tối đa, ảnh phải cách mắt ít nhất 25 cm. Điều này có thể xảy ra nếu vật thể nằm bên trong tiêu điểm của kính lúp, như trong đáp án D.
Đáp án đúng là D.
Nguồn câu hỏi:
Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề
