Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 9 Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ  hay, chi tiết cùng với 15 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí lớp 9.

Vật Lí 9 Bài 43: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

A. Lý thuyết Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

- Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.

- Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo lớn hơn vật và cùng chiều với vật.

    Chú ý:

    + Ảnh ảo không hiện được trên màn nhưng có thể nhìn thấy bằng mắt khi mắt đặt sau thấu kính để nhận chùm tia ló.

    + Ảnh thật có thể hiện rõ trên màn hoặc được nhìn thấy bằng mắt khi mắt đặt sau điểm hội tụ của chùm tia ló.

2. Cách dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

    a) Cách dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ

- Từ S ta dựng hai tia (trong ba tia đặc biệt) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính.

- Nếu hai tia ló cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh thật S’ của S, nếu hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S’ của S qua thấu kính.

    b) Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ

    Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A.

    Chú ý: Khi dựng ảnh, ảnh ảo và đường kéo dài của tia sáng được vẽ bằng nét đứt

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Cách xác định vị trí của ảnh khi biết vị trí của vật và tiêu cự hay xác định vị trí của vật khi biết vị trí của ảnh và tiêu cự hay xác định tiêu cự khi biết vị trí của ảnh và vị trí của vật.

    Cách 1: Vẽ ảnh của một vật theo phương pháp nêu trên. Sử dụng tính chất của tam giác đồng dạng để suy ra đại lượng cần xác định.

    Cách 2: Áp dụng công thức  để xác định.

    Trong đó: vật là vật thật.

    f là tiêu cự của thấu kính (là khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm).

    d là khoảng cách từ vị trí của vật đến thấu kính.

    d’ là khoảng cách từ vị trí của ảnh đến thấu kính (khi ảnh thật thì d’ > 0, khi ảnh ảo thì d’ < 0).

2. Xác định độ cao của vật hay của ảnh

    Cách 1: Áp dụng tính chất của tam giác đồng dạng.

    Cách 2: Áp dụng công thức 

    Trong đó: h và h’ là độ cao của vật và của ảnh (khi ảnh thật thì h’ > 0, khi ảnh ảo thì h’ < 0).

B. Trắc nghiệm Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

Bài 1: Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng d = 2f thì ảnh A’B’của AB qua thấu kính có tính chất:

A. ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật.

B. ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật.

C. ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

D. ảnh thật, ngược chiều và lớn bằng vật.

Lời giải

=> Khi đặt vật AB trước thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d =2f => ảnh A’B’ là ảnh thật, ngược chiều và cao bằng vật.

Đáp án: D

Bài 2: Chỉ ra phương án sai. Đặt một cây nến trước một thấu kính hội tụ

A. Ta có thể thu được ảnh của cây nến trên màn

B. Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn cây nến

C. Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo

D. Ảnh ảo của cây nến luôn luôn lớn hơn cây nến

Lời giải

Ta có:

Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ:

+ Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật.

+ Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.

+ Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật 

+ Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính của vật.

Nên câu sai là câu C: Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo.

Vì ảnh ảo không hứng được trên màn chắn

Đáp án: C

Bài 3: Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng:

A. 2F

B. F

C. 3F

D. 4F

Lời giải

Ta có: Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự

Đáp án: B

Bài 4: Sự khác nhau giữa ảnh thật và ảnh ảo ở thấu kính hội tụ:

A. Ảnh thật luôn cùng chiều với vật

B. Ảnh ảo luôn cùng chiều với vật

C. Ảnh thật luôn lớn hơn vật

D. Ảnh ảo luôn nhỏ hơn vật

Lời giải

Ta có, sự khác nhau giữa ảnh thật và ảnh ảo ở thấu kính hội tụ là:

+ Ảnh thật luôn ngược chiều với vật

+ Ảnh ảo luôn cùng chiều với vật

+ Ảnh thật có thể lớn hơn, nhỏ hơn hoặc bằng vật

+ Ảnh ảo luôn lớn hơn vật

=> Các phương án: A, C, D - sai

B - đúng

Đáp án: B

Bài 5: Ảnh (S' ) của điểm sáng (S ) được đặt như hình là:

A.

B.

C.

D.

Lời giải

+ Kẻ tia tới SISI bất kì

+ Kẻ trục phụ song song với SISI

+ Qua F′F′  kẻ đường vuông góc với trục chính, cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ Fp′Fp′

+ Tia tới song song với trục phụ thì tia ló qua tiêu điểm phụ nên tia ló qua II và Fp′Fp′, tia ló này cắt trục chính tại S′S′. S′S′ là ảnh cần xác định.

Đáp án: A

Bài 6: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự (f = 20cm ). Một vật thật AB cách thấu kính (40cm ). Ảnh thu được là:

A. ảnh thật, cách thấu kính 40cm, ngược chiều vật và độ cao bằng vật.

B. ảnh thật, cách thấu kính 20cm, ngược chiều vật và độ cao bằng vật.

C. ảnh thật, cách thấu kính 40cm, cùng chiều vật và độ cao bằng vật.

D. ảnh ảo, cách thấu kính 10cm, cùng chiều vật và lớn hơn vật.

Lời giải

Ta có: f=20cm; d=40cm

+ Vật đặt tại d=2f=40cm => ảnh thu được là ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật

+ Áp dụng biểu thức: 

Ta suy ra:

=> Ảnh thu được là ảnh thật ngược chiều với vật, cách thấu kính một khoảng 40cm và cao bằng vật.

Đáp án: A

Bài 7: Một vật đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, cho ảnh ảo cao gấp 3 lần vật. Ảnh cách vật 32cm. Tiêu cự của thấu kính là bao nhiêu?

A. 24cm

B. 16cm

C. 48 cm

D. 29cm

Lời giải

+ Ảnh ảo cao gấp 3 lần vật, ta suy ra:

+ Lại có: d' - d =32 => 3d - d = 32 => d = 16 (cm)

+ Do ảnh là ảnh ảo, sử dụng công thức thấu kính, ta có:

Đáp án: A

Bài 8: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’; ảnh và vật nằm về cùng một phía đối với thấu kính. Ảnh A’B’

A. là ảnh thật, lớn hơn vật.

B. là ảnh ảo, nhỏ hơn vật.

C. ngược chiều với vật.

D. là ảnh ảo, cùng chiều với vật.

Lời giải

Ta có, ảnh và vật nằm về cùng một phía so với thấu kính

=> ảnh A’B’ là ảnh ảo và cùng chiều với vật.

 

Đáp án: D

Bài 9: Ảnh A’B’ của một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính tại A và ở trong khoảng tiêu cự của một thấu kính hội tụ là:

A. ảnh ảo ngược chiều vật.        

B. ảnh ảo cùng chiều vật.

C. ảnh thật cùng chiều vật.                   

D. ảnh thật ngược chiều vật.

Lời giải

Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự => ảnh là ảnh ảo, cùng chiều với vật, lớn hơn vật

Đáp án: B

Bài 10: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’, ảnh và vật nằm về hai phía đối với thấu kính thì ảnh đó là:

A. thật, ngược chiều với vật.      

B. thật, luôn lớn hơn vật.

C. ảo, cùng chiều với vật.          

D. thật, luôn cao bằng vật.

Lời giải

Ta có, ảnh và vật nằm về hai phía đối với thấu kính.

=> ảnh là ảnh thật, ngược chiều với vật có thể nhỏ hoặc bằng hoặc lớn hơn vật tùy vị trí của vật.

Đáp án: A

Bài 11: Đặt một vật AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f và cách thấu kính một khoảng d > 2f thì ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là:

A. ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

B. ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật.

C. ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật.

D. ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật.

Lời giải

=> Khi đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội và cách thấu kính một khoảng d > 2f thì ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là ảnh thật ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật

Đáp án: A

Bài 12: Cho hình sau:

Với (∆) - trục chính của một thấu kính, AB là vật sáng và A’B’ là ảnh của AB. Chọn phương án đúng trong các phương án sau:

A. A’B’ là ảnh ảo

B. A’B’ là ảnh thật

C. Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì

D. B và C đúng

Lời giải

Ta có,

+ A’B’ cùng chiều với AB => A’B’ là ảnh ảo

+ ảnh A’B’ là ảnh ảo lớn hơn vật => thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ

Đáp án: A

Bài 13: Ảnh thật cho bởi thấu kính hội tụ bao giờ cũng

A. cùng chiều, nhỏ hơn vật        

B. cùng chiều với vật

C. ngược chiều, lớn hơn vật

D. ngược chiều với vật

Lời giải

Ảnh thật cho bởi thấu kính hội tụ luôn ngược chiều với vật

Đáp án: D

Bài 14: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Điểm A nằm trên trục chính, cho ảnh thật A’B’ nhỏ hơn vật thì AB nằm cách thấu kính một khoảng:

A. OA < f

B. OA > 2f

C. OA = f

D. OA = 2f

Lời giải

=> Để thu được ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật => vật phải cách thấu kính một khoảng OA > 2f

Đáp án: B

Bài 15: Ảnh của một vật sáng đặt ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ có tiêu cự (f = 16cm ). Có thể thu được ảnh nhỏ hơn vật tạo bởi thấu kính này khi đặt vật cách thấu kính:

A. 8 cm

B. 16 cm

C. 32 cm

D. 48 cm

Lời giải

Ta có: Để thu được ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật => vật phải cách thấu kính một khoảng d > 2f

Theo đầu bài ta có:

f = 16cm→2f = 32cm

=> Để thu được ảnh nhỏ hơn vật => vật cần đặt cách thấu kính một khoảng 

d > 32cm

Đáp án: D