Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 76 - Bài tập

Tiết: 76 Ngày soạn: 08/04/2008 BÀI TẬP Mục tiêu Kiến thức: - Lập sơ đồ tạo ảnh cho hệ nhiều thấu kính đồng trục - Chứng minh được công thức độ tụ tương đương của hệ thấu kính ghép sát - Xây dựng lại được công thức tính độ phóng đại ảnh qua hệ quang học - Vận dụng được sơ đồ tạo ảnh để giải các bài toán quang hệ. Kỹ năng: - Lập sơ đồ tạo ảnh - Vẽ ảnh qua hệ thấu kính - Giải bài toán về hệ thấu kính Thái độ: - Học sinh tích cực tham gia xây dựng bài. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn, thuyết trình và thực hành giải bài tập Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Một số bài tập tiêu biểu. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Không Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong thực tế người ta không những chỉ dùng một thấu kính mà có thể ghép nhiều lại thấu kính lại với nhau. Trong tiết hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu để giải các bài tập về quang hệ Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Phương pháp giải bài toán quang hệ GV: Hướng dẫn học sinh lập sơ đồ tạo ảnh. HS: Quan sát tập trung để có thể lập được sơ đồ tạo ảnh. Ghi chép. GV: Yêu cầu học sinh viết sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính trên. GV: Hãy viết công thức thấu kính cho sự tạo ảnh qua hai thấu kính L1 và L2? Từ đó có nhận xét gì? GV: Hãy tìm một thấu kinh tương đương với hệ thấu kính trên? GV: Hãy xác định công thức độ phóng đại ảnh của thấu kính 1. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau l - Vật AB qua kính L1 cho ảnh A1B1 - Ảnh A1B1 đóng vai trò là vật của thấu kính L2 cho ảnh A2B2. - Ảnh A2B2 là ảnh cuối cùng. *Quá trình tạo ảnh có thể được tóm tắt bởi sơ đồ sau : AB A1B1 A2B2 Trong mọi trường hợp ta luôn có : d2=l- hay +d2=l 2. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát. Ta có sơ đồ tạo ảnh là : AB A1B1 A2B2 a. Áp dụng công thức thấu kính ta được (Do d2=-d1’) (1) * Hệ thấu kinh trên tương đương với một thấu kính có tiêu cự f với sơ đồ tạo ảnh AB A2B2 Ta có: (2) Từ 1 và 2 suy ra hay D=D1+D2 3. Độ phóng đại ảnh cuối cùng Công thức tính độ phóng đại : Vậy Hoạt động 2: Bài tập vận dụng F’2 l O1 A A1 B1 F’1 F1 F2 A2 (L2) (L1) B2 O2 Bài toán: Cho hệ hai thấu kính đồng trục L1, L2. Với f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, l= 10cm, AB=2cm. Hãy xác định vị trí của ảnh tạo bởi hệ Làm lại câu trên nếu L1, L2 ghép sát. F’2 l O1 A A1 B1 F’1 F1 F2 A2 (L2) (L1) B2 O2 GV: Yêu cầu học sinh viết sơ đồ tạo ảnh, từ đó xác định vị trí của ảnh A1B1 tạo bởi L1. HS: Vận dụng công thức thấu kính xác định d1' GV: Hãy tính độ cao của ảnh A1B1? HS: Vận dụng công thức tính độ phóng đại để tính. GV: Hãy xác định d2? HS: Vận dụng l= d1'+d2 GV: Hãy xác định d2' HS: Vận dụng công thức thấu kính. GV: Hãy tính độ cao của ảnh A2B2? HS: Vận dụng công thức tính độ phóng đại để tính. GV: Hãy nhắc lại công thức của một thấu kinh tương đương với hệ hai thấu kính ghép sát? HS: Nhớ lại trả lời câu hỏi. HS: Vận dụng công thức tìm ra tiêu cự của thấu kính tương đương. GV: Từ công thức thấu kính hãy xác định d2' HS: Tính toán. HS: Từ đó tính độ phóng đại ảnh. 4. Bài tập vận dụng Sơ đồ tạo ảnh với f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, l=10cm Ta có Độ phóng đại của A1B1 : . Khoảng cách từ A1B1 tới L2: d2 =l- d1' = -50 cm. Þ A1B1 là vật ảo đối với L2. Anh cuối cùng A2B2 cách L2 là : . Độ phóng đại k2 = Suy ra A2B2 = b) Khi hai thấu kính ghép sát nhau : l = 0 Khi hai thấu kính ghép sát nhau tương đương một thấu kính có tiêu cự f sao cho : Hay Ta có Với d = d1 = 30cm, ta có : Độ phóng đại k = Độ lớn của ảnh A2B2 = cm. Þ A2B2là ảnh thật ,cách thấu kính 17,6 cm ngược chiều với vật và có chiều cao là Củng cố: 1/ Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ cho ảnh ngược chiều A'B' = 4AB và cách AB 100cm. Tiêu cự của thấu kính là: a. 25cm. b. 16cm. * c. 20cm. d. 40cm 2/ Vật sáng AB cao 2cm, đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm cho ảnh thật A'B' cao 4cm. Vị trí của vật và ảnh là: a. d = 30cm ; d' = 60cm. * b. d = 15cm ; d' = 30cm. c. d = 10cm ; d' = 20cm. d. d = 20cm ; d' = 40cm. 3/ Vật sáng AB và màn đặt song song cách nhau một khoảng L. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15cm đặt trong khoảng giữa vật và màn, có trục chính vuông góc với màn. Hỏi khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và màn phải là bao nhiêu để có ảnh rõ nét trên màn? a 40cm. b 30cm. c 60cm. * d 75cm. 4/ Một vật sáng AB đặt cách màn một khoảng 100cm. Giữa vật và màn có một thấu kính hội tụ có tiêu cự 25cm. Để vật cho ảnh rõ nét trên màn thì vị trí của thấu kính là: a d = 60cm. b d = 50cm. * c d = 30cm. d d = 40cm. 5/ Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có độ tụ 5dp , thu được ảnh thật lớn gấp 5 lần vật . Giữ thấu kính cố định, phải tịnh tiến vật AB về phía nào và một khoảng bằng bao nhiêu để ảnh qua thấu kính là ảnh ảo cao gấp 5 lần vật? a Ra xa thấu kính một khoảng 8cm. b Ra xa thấu kính một khoảng 6cm. c Lại gần thấu kính một khoảng 6cm. d Lại gần thấu kính một khoảng 8cm. * 5. Dặn dò * Làm bài tập 5, 6, 7 SGK Bài mới: “Mắt” Ôn lại kiến thức về mắt đã được học ở lớp 9. Nêu cấu tạo quang học của mắt? Nêu định nghĩa về điểm cực cận và điểm cực viễn?