Giải bài 46 vật lí 9: Thực hành: Đo tiêu cự của thấu kính hội tụ

Nội dung bài học gồm hai phần:

  • Lý thuyết về thấu kính hội tụ
  • Nội dung thực hành

A. Lý thuyết về thấu kính hội tụ

1. Thấu kính hội tụ

  • Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa. Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
  • Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính:
    • Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp túc truyền thẳng theo phương của tia tới.
    • Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
    • Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.

2. Ảnh 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 kín 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.

B. Nội dung thực hành

I. Chuẩn bị

1. Dụng cụ

  • Một thấu kính hội tụ có tiêu cự cần đo.
  • Một vật sáng có hình dạng chữ L hoặc F…
  • Một màn ảnh.
  • Một giá quang học thẳng trên có các giá đỡ vật, thấu kính và màn ảnh. Vị trí vật, thấu kính và màn ảnh có thể xác định được một cách chính xác.
  • Một thước thẳng chia độ đến milimet.

2. Lý thuyết

a) Dựa vào cách dựng ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ, hãy chứng minh rằng: Nếu ta đặt một vật AB có độ cao là h vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng bằng 2 lần tiêu cự (OA = 2f) thì ta sẽ thu được một ảnh ngược chiều, cao bằng vật (A’B’ = h’ = h = AB) và cũng nằm cách thấu kính khoảng 2f.

Khi đó, khoảng cách giữa vật và ảnh sẽ là 4f. (hình 46.1)

Giải bài 46: Thực hành: Đo tiêu cự của thấu kính hội tụ - sgk Vật lí 9 trang 124-125

b) Từ kết quả trên, ta suy ra cách đo f.

+ Thoạt tiên đặt vật và màn ảnh khá gần thấu kính, cách thấu kính những khoảng bằng nhau d = d’.

+ Xê dịch đồng thời vật và màn ảnh ra xa dần thấu kính, nhưng phải luôn luôn giữ sao cho d = d’, cho đến khi thu được một ảnh rõ nét, cao vằng vật. Lúc này ta sẽ có d = d’ = 2f và d + d’ = 4f.

II. Nội dung thực hành

1. Lắp ráp thí nghiệm

  • Vật được chiếu sáng bằng một ngọn đèn.
  • Thấu kính đặt đúng giữa giá quang học.

2. Tiến hành thí nghiệm

  • Đo chiều cao vật
  • Dịch chuyển đồng thời vật và màn ảnh ra xa dần thấu kính cho đến khi thu được ảnh rõ nét. 
  • Khi đã thấy ảnh rõ nét, cần kiểm tra lại xem hai điều kiện d = d’, h = h’ có được thoả mãn hay không.
  • Nếu hai điều kiện trên đã được thoả mãn thì đo khoảng cách từ vật đến màn ảnh và tính tiêu cự của thấu kính theo công thức:

$f=frac{d+d’}{4}$

III. Mẫu báo cáo

Chú ý: Đây chỉ là bài mẫu tham khảo, khi làm bài các bạn cần thay số đo mà mình đã đo để có một bài báo cáo thực hành đúng. 

THỰC HÀNH: ĐO TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ

Họ và tên:………                   Lớp:…………..

1. Trả lời câu hỏi

a) Dựng ảnh của một vật đặt cách thấu kính hội tụ một khoảng bằng 2f.

b) Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp này thì khoảng cách từ vật và từ ảnh đến thấu kính là bằng nhau

Ta thấy $Delta$A’OB’  {displaystyle backsim } $Delta$AOB, $Delta$B’F’O  {displaystyle backsim } $Delta$B’BK

=> $frac{OA’}{OA}=frac{OB’}{OB}=frac{A’B’}{AB}$ (1)

Và $frac{B’O}{B’B}=frac{OF’}{BK}=frac{OF’}{OA}=frac{f}{2f}=frac{1}{2}$ => OB = OB’ (2)

Từ (1) và (2) =>  $frac{OA’}{OA}=frac{A’B’}{AB}=1$

Vậy khoảng cách từ vật và từ ảnh đến thấu kính là bằng nhau.

c) Ảnh này có kích thước như thế nào với vật ?

  • Ảnh có kích thước bằng vật

d) Lập công thức tính tiêu cự của thấu kính trong trường hợp này.

  • Ta có  d = d’ = 2f =>  $f=frac{d+d’}{4}$

e) Tóm tắt cách tiến hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo phương pháp này.

  • Đo chiều cao của vật
  • Dịch chuyển vật và màn ra xa dần thấu kính những khoảng bằng nhau cho đến khi thu được ảnh rõ nét.
  • Nếu hai điều kiện d = d’ và h = h’ được thỏa mãn thì đo khoảng cách từ vật đến màn ảnh và tính tiêu cự của thấu kính theo công thức: $f=frac{d+d’}{4}$

2. Kết quả đo

Bảng 1

Kết quả đo

 

Lần đo

Khoảng cách từ vật đến màn ảnh (mm)

Chiều cao của vật (mm)

Chiều cao của ảnh (mm)

Tiêu cự của thấu kính (mm)

1

122

10

10

61

2

120

10

10

60

3

118

10

10

59

4

116

10

10

58

Giá trị trung bình của tiêu cự thấu kính đo được là: $f=frac{61+60+59+58}{4}=59,5$(mm)

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Học tập

Bài viết hay nhất

Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Cách Nấu Nước Đường Ăn Sương Sâm, Cách Làm Thạch Sương Sâm
Cách Nấu Nước Đường Ăn Sương Sâm, Cách Làm Thạch Sương Sâm
Giải GDQP- AN 11 bài 3: Bảo vệ chủ quyền lãnh thổ và biên giới quốc gia
Giải GDQP- AN 11 bài 2: Luật Nghĩa vụ quân sự và trách nhiệm của học sinh
Cách Nấu Bánh Đa Bò Nhừ Hải Phòng, 10 Món Ngon Hải Phòng Nhất Định Phải Thử
Cách Nấu Bánh Đa Bò Nhừ Hải Phòng, 10 Món Ngon Hải Phòng Nhất Định Phải Thử
Hướng Dẫn: 6 Cách Nấu Bò Kho Bằng Thịt Heo, Cách Nấu Bò Kho Ngon Đúng Điệu Chấm Bánh Mì Chuẩn
Hướng Dẫn: 6 Cách Nấu Bò Kho Bằng Thịt Heo, Cách Nấu Bò Kho Ngon Đúng Điệu Chấm Bánh Mì Chuẩn
Tip Phối Đồ Với Giày Mlb Cho Nam Nữ Cực Chất, Beecost Mua Thông Minh
Tip Phối Đồ Với Giày Mlb Cho Nam Nữ Cực Chất, Beecost Mua Thông Minh
Cách Nấu Cháo Bằng Nồi Nấu Chậm Qua Đêm, Bí Quyết Nấu Cháo Cho Bé Cực Nhàn Vẫn Ngon
Cách Nấu Cháo Bằng Nồi Nấu Chậm Qua Đêm, Bí Quyết Nấu Cháo Cho Bé Cực Nhàn Vẫn Ngon
Cách Nấu Cháo Đu Đủ Cho Bé Ăn Đu Đủ Chín, Cháo Đu Đủ Nấu Thịt Và Trứng Gà Cho Bé
Cách Nấu Cháo Đu Đủ Cho Bé Ăn Đu Đủ Chín, Cháo Đu Đủ Nấu Thịt Và Trứng Gà Cho Bé
Cách Nấu Xôi Bằng Nồi Cơm Điện Tử Toshiba, Hướng Dẫn Sử Dụng Nồi Cơm Điện Toshiba
Cách Nấu Xôi Bằng Nồi Cơm Điện Tử Toshiba, Hướng Dẫn Sử Dụng Nồi Cơm Điện Toshiba
Cách Nấu Xương Chó Với Chuối Xanh Ăn Nhanh Kẻo Hết, Công Thức Cách Làm Thịt Chó Nấu Củ Chuối
Cách Nấu Xương Chó Với Chuối Xanh Ăn Nhanh Kẻo Hết, Công Thức Cách Làm Thịt Chó Nấu Củ Chuối
Cách Làm Mỡ Hành Ăn Chuối Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn, Món Chuối Già Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn
Cách Làm Mỡ Hành Ăn Chuối Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn, Món Chuối Già Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn