Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 Bài 6: Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp chi tiết sách Cánh diều giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập KHTN 9 Bài 6: Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp

Mở đầu trang 33 KHTN 9: Quan sát bông hoa qua thấu kính hội tụ, ta thấy bông hoa lớn hơn so với khi nhìn trực tiếp (hình 6.1). Vì sao lại như vậy?

Hình 6.1. Quan sát bông hoa qua thấu kính hội tụ

Lời giải:

Kính lúp được sử dụng để tạo ảnh ảo lớn hơn và cùng chiều với vật. Đặt mắt để đón chùm tia ló và quan sát ảnh này.

Mỗi kính lúp có các thông số khác nhau được ghi trên kính lúp: 2x, 3x,... Thông số này cho biết khả năng phóng to ảnh của vật qua kính lúp. Vì vậy, khi dùng kính lúp nhìn bông hoa thì bông hoa lớn hơn so với khi nhìn trực tiếp.

Câu hỏi 1 trang 33 KHTN 9: Lấy ví dụ về các trường hợp nhìn được ảnh của vật qua thấu kính trong thực tế.

Lời giải:

- Người bị cận, đeo thấu kính phân kì có thể nhìn vật ở xa.

- Ta nhìn thấy các vật ở xa qua ống nhòm (thấu kính hội tụ).

Luyện tập 1 trang 34 KHTN 9: Vẽ ảnh của điểm sáng S và vật sáng AB vào vở trong một số trường hợp sau:

Trong mỗi trường hợp, chỉ ra đâu là ảnh thật, đâu là ảnh ảo. Nhận xét về chiều và độ lớn của ảnh so với vật.

Lời giải:

Ảnh ảo, cùng chiều với vật. Ảnh lớn hơn vật.

Ảnh thật, ngược chiều với vật. Ảnh nhỏ hơn vật.

Ảnh ảo, cùng chiều với vật. Ảnh nhỏ hơn vật.

Luyện tập 2 trang 34 KHTN 9: Từ kết quả xác định ảnh trong mỗi trường hợp trên, nêu điều kiện về vị trí đặt vật trước thấu kính để có ảnh thật hoặc ảnh ảo.

Lời giải:

- Điều kiện về vị trí đặt vật trước thấu kính để có ảnh thật hoặc ảnh ảo.

Câu hỏi 2 trang 34 KHTN 9: Tìm hiểu cách vẽ ảnh của vật sáng AB không vuông góc với trục chính của thấu kính ở hình 6.4.

Hình 6.4.

Lời giải:

Thí nghiệm trang 35 KHTN 9: Thí nghiệm 1. Thấu kính hội tụ

• Mô tả tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt.

Thí nghiệm 2. Thấu kính phân kì

• Mô tả tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt.

So sánh tính chất ảnh trong các trường hợp trên với kết quả ở bảng 6.1.

Lời giải:

Thí nghiệm 1. Thấu kính hội tụ

- Tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt: ảnh ngược chiều với vật, lúc nhỏ lúc lớn hơn vật.

Thí nghiệm 2. Thấu kính hội tụ

- Tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt: không nhìn thấy ảnh.

Giống tính chất ảnh trong các trường hợp trên với kết quả ở bảng 6.1.

Câu hỏi 3 trang 35 KHTN 9: Khi dịch chuyển màn chắn trong thí nghiệm trên, trường hợp nào không tìm được vị trí cho ảnh rõ nét trên màn chắn?

Lời giải:

- Thấu kính hội tụ: dịch chuyển thấu kính sao cho khoảng cách từ khe chữ F đến thấu kính nhỏ hơn tiêu cự được ghi trên thấu kính.

- Thấu kính phân kì: dịch chuyển thấu kính tại mọi vị trí khác nhau.

Câu hỏi 4 trang 36 KHTN 9: Với hình 6.3, chỉ ra các cặp tam giác đồng dạng. Viết các tỉ số đồng dạng của mỗi cặp tam giác đó.

Lời giải:

Luyện tập 3 trang 36 KHTN 9: Một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 10 cm. Đặt vật ở đâu để thu được ảnh cao bằng vật? Nhận xét tính chất ảnh.

Lời giải:

Ta có: OF = 10 cm, A'B' = AB. Tìm OA và nhận xét tính chất ảnh

Vì ảnh bằng vật nên ảnh sẽ là ảnh thật (vì TKHT chỉ cho ảnh ảo lớn hơn vật)

Từ (1), (2) và (3) ta có:

$\begin{array}{l}\frac{OF}{O{A}^{\prime }-OF}=\frac{OI}{A^{\prime }{B}^{\prime }}=>\frac{OF}{O{A}^{\prime }-OF}=\frac{AB}{A^{\prime }{B}^{\prime }}=>\frac{OF}{O{A}^{\prime }-OF}=\frac{OA}{O{A}^{\prime }}\\ =>OF.O{A}^{\prime }=OA.O{A}^{\prime }-OA.OF\\ =>OF(O{A}^{\prime }+OA)=OA.O{A}^{\prime }\\ =>\frac{1}{OF}=\frac{O{A}^{\prime }+OA}{O{A}^{\prime }.OA}=>\frac{1}{OA}+\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}\end{array}$

Ta có: $\frac{O{A}^{\prime }}{OA}=\frac{A^{\prime }{B}^{\prime }}{AB}=1=>OA=O{A}^{\prime }$

Thay số vào ta được:

$\frac{1}{OA}+\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}=>\frac{1}{OA}+\frac{1}{OA}=\frac{1}{OF}=>OA=2OF=2.10=20cm$

Luyện tập 4 trang 36 KHTN 9: Đặt một vật cao 8 mm trước thấu kính hội tụ. Ảnh hứng được trên màn cách thấu kính 12 cm, cao 3,2 cm, vuông góc trục chính.

a) Xác định khoảng cách từ vật tới thấu kính.

b) Tìm tiêu cự của thấu kính.

Lời giải:

Ta có: AB = 8 mm = 0,8 cm, OA' = 12 cm, A'B' = 3,2 cm. Tìm OA, OF.

Từ (1), (2) và (3) ta có:

$\frac{1}{OA}+\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}$

a) Tính OA.

$\begin{array}{l}\frac{O{A}^{\prime }}{OA}=\frac{A^{\prime }{B}^{\prime }}{AB}=\frac{3,2}{0,8}=4\\ =>\frac{O{A}^{\prime }}{OA}=4=>OA=\frac{O{A}^{\prime }}{4}=\frac{12}{4}=3cm\end{array}$

b) Tính OF.

Thay số vào ta được: $\frac{1}{OA}+\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}=>\frac{1}{3}+\frac{1}{12}=\frac{1}{OF}=>OF=2,4cm.$

Câu hỏi 5 trang 37 KHTN 9: Dựa vào hình vẽ, em chứng tỏ trong trường hợp vật cách thấu kính d = 2f thì ảnh cách thấu kính d' = 2f và ảnh có độ cao bằng vật.

Lời giải:

Quy ước: 1 ô = 1 cm

Ta có: OF = 3 cm; AB = 2 cm; OA = 6 cm = 2.OF hay d = 2f

Dựa vào hình vẽ, ta nhận thấy

OA' = 6 cm = 2.OF hay d' = 2f

A'B' = 2 cm = AB

=> Vật cách thấu kính d = 2f thì ảnh cách thấu kính d' = 2f và ảnh có độ cao bằng vật.

Câu hỏi 6 trang 38 KHTN 9: Nêu một số trường hợp dùng kính lúp.

Lời giải:

Các trường hợp dùng kính lúp: quan sát các mẫu vật nhỏ (sợi tóc, các vết nứt trên bề mặt,…)

Vận dụng trang 38 KHTN 9: Người già thường đeo kính là thấu kính hội tụ để đọc sách. Nếu thấu kính có tiêu cự f = 50 cm thì cần đặt sách cách thấu kính bao nhiêu để ảnh của các dòng chữ trên sách cách thấu kính 50 cm?

Lời giải:

Ta có: OF = 50 cm, OA' = 50 cm. Tìm OA.

Từ (1), (2) và (3) ta có:

$$\frac{1}{OA}-\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}$$

Thay số vào ta được:$$\frac{1}{OA}-\frac{1}{O{A}^{\prime }}=\frac{1}{OF}=>\frac{1}{OA}-\frac{1}{50}=\frac{1}{50}=>OA=25cm.$$

Thí nghiệm trang 38 KHTN 9: • Trong môi trường hợp, đặt mắt ở vị trí thích hợp để nhìn rõ ảnh của vật. Mô tả tính chất hình ảnh quan sát được.

Lời giải:

Tính chất ảnh: ảnh ngược chiều với vật, ảnh lớn hơn vật.

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:

5. Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính

6. Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp

Bài tập (Chủ đề 2)

7. Định luật Ohm. Điện trở

8. Đoạn mạch nối tiếp

9. Đoạn mạch song song

Lý thuyết KHTN 9 Bài 6: Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp

I. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính

1. Ảnh tạo bởi thấu kính

- Khi đặt vật trước thấu kính, các tia sáng từ vật đến thấu kính cho các tia ló giao nhau hoặc có đường kéo dài giao nhau tạo nên ảnh của vật qua thấu kính. Ta có thể nhìn ảnh của vật khi các tia ló đi tới mắt ta

2. Cách vẽ ảnh

a. Vẽ ảnh của điểm sáng S (vật sáng nhỏ) nằm ngoài trục chính

- Từ điểm sáng S, ta vẽ hai tia tới thấu kính là tia tới đi qua quang tâm và tia tới song song trục chính của thấu kính

- Vẽ hai tia ló tương ứng

- Xác định điểm cắt nhau (hoặc kéo dài cắt nhau) S’ của hai tia ló. S’ là ảnh của S qua thấu kính

b. Vẽ ảnh của vật sáng AB

- Cần xác định ảnh của điểm A và ảnh của điểm B. Vì điểm A nằm trên trục chính nên ảnh A’ của điểm A cũng nằm trên trục chính

- Vẽ ảnh B’s của điểm B

- Từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính, cắt trục chính tại A’ ta được ảnh A’B’ của vật sáng AB

- Ảnh thật của vật được biểu diễn bằng đường nét liền, ảnh ảo của vật được biểu diễn bằng đường nét đứt

c. Tính chất ảnh của vật qua thấu kính

- Ảnh thật là ảnh hứng được trên màn chắn, ảnh ảo là ảnh không hứng được trên màn chắn

II. Vị trí và kích thước của ảnh qua thấu kính hội tụ

- Khi một vật đặt trước và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f, bằng cách vẽ ảnh của vật ta được sơ đồ tỉ lệ

- Dùng các mối liên hệ về cạnh giữa các tam giác đồng dạng ta có thể xác định vị trí và kích thước của ảnh

III. Kính lúp

1. Đặc điểm của kính lúp

- Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm) có vành kính gắn với tay cầm hoặc chân đế

- Được sử dụng để tạo ảnh lớn hơn và cùng chiều với vật

- Mỗi kính lúp có các thông số khác nhau: 2x, 3x,… Thông số này cho biết khả năng phóng to ảnh của vật qua kính lúp

2. Sử dụng kính lúp

- Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính lúp, ta thu được ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật, giúp cho việc quan sát các vật được rõ hơn