Sách bài tập KHTN 9 Bài 10 (Kết nối tri thức): Kính lúp. Bài tập thấu kính

Giải SBT KHTN 9 Bài 10: Kính lúp. Bài tập thấu kính

Bài 10.1 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Có thể sử dụng kính lúp để quan sát vật nào dưới đây?

A. Một con virus.

B. Một bức tranh phong cảnh.

C. Một chi tiết trong đổng hồ đeo tay.

D. Một thiên thể trong hệ Mặt Trời.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Vì kính lúp là một dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ.

Ví dụ: Sử dụng kính lúp để quan sát một chi tiết trong đổng hồ đeo tay.

Bài 10.2 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Công việc của người nào dưới đây không cần sử dụng đến kính lúp?

A. Một người già đọc sách.

B. Một kĩ sư nông nghiệp đang nghiên cứu về sâu bọ.

C. Một học sinh đang quan sát bầu trời.

D. Một người thợ sửa đồng hồ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Vì kính lúp là một dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ.

Công việc của người cần sử dụng đến kính lúp là: một người già đọc sách, một kĩ sư nông nghiệp đang nghiên cứu về sâu bọ, một người thợ sửa đồng hồ,…

Bài 10.3 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Thấu kính nào dưới đây có thể dùng làm kính lúp?

A. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 12 cm.

B. Thấu kính phân kì có tiêu cự 12 cm.

C. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 60 cm.

D. Thấu kính phân kì có tiêu cự 60 cm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Vì kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (f < 25 cm) nên thấu kính hội tụ có tiêu cự 12 cm phù hợp để làm kính lúp.

Bài 10.4 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Khi sử dụng kính lúp, để việc quan sát được thuận lợi, người ta cần điều chỉnh

A. vị trí của kính.

B. vị trí của mắt.

C. vị trí của vật.

D. cả vị trí của vật, của kính và của mắt.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Khi sử dụng kính lúp, để việc quan sát được thuận lợi, người ta cần điều chỉnh cả vị trí của vật, của kính và của mắt.

Bài 10.5 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Chọn phát biểu đúng khi nói về số bội giác của kính lúp.

Số bội giác của kính lúp cho biết khi dùng kính

A. ta có ảnh thật hay ảnh ảo.

B. ta có thể thấy được một ảnh lớn lên gấp bao nhiêu lần (tính theo góc) so với khi quan sát trực tiếp vật mà không dùng kính.

C. ta có ảnh cao bao nhiêu.

D. ta có ảnh cao gấp mấy lần vật.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Số bội giác của kính lúp cho biết khi dùng kính ta có thể thấy được một ảnh lớn lên gấp bao nhiêu lần (tính theo góc) so với khi quan sát trực tiếp vật mà không dùng kính.

Bài 10.6 trang 29 Sách bài tập KHTN 9: Biết số bội giác của một kính lúp là 5x. Tiêu cự của kính lúp là

A. 5 mm.

B. 5 cm.

C. 125 mm.

D. 12,5 m.

Lời giải:

Đáp án đúng là:

Từ công thức: $G=\frac{25}{f}$ suy ra tiêu cự của kính lúp:

$f=\frac{25}{G}=\frac{25}{5}=5\left(cm\right).$

Bài 10.7 trang 29 Sách bài tập KHTN 9: Bằng những kiến thức đã học về thấu kính, kính lúp. Hãy giải thích tại sao khi dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời, người ta có thể tạo lửa đốt cháy được đám cỏ khô hay tờ giấy (Hình 10.1).

Lời giải:

Khi dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời người ta có thể tạo lửa đốt cháy đám cỏ khô hoặc tờ giấy là vì: Ta biết kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, chùm ánh sáng từ Mặt Trời có thể coi là chùm ánh sáng song song chiếu tới kính lúp sẽ hội tụ tại tiêu điểm chính. Tại điểm hội tụ này cường độ ánh sáng mạnh có thể đốt cháy được cỏ khô hoặc tờ giấy như hình vẽ:

Bài 10.8 trang 29 Sách bài tập KHTN 9: Một người thợ sửa đồng hổ dùng một kính lúp có số bội giác 5x để quan sát một chi tiết trên đồng hồ có kích thước 0,4 mm. Muốn quan sát ảnh của chi tiết này với kích thước 4 mm thì phải đặt chi tiết đó cách kính lúp bao nhiêu cm? Khi đó ảnh cách kính lúp bao nhiêu cm?

Lời giải:

Từ công thức: $G=\frac{25}{f}$ suy ra tiêu cự của kính lúp:

$f=\frac{25}{G}=\frac{25}{5}=5\left(cm\right)=50\left(mm\right).$

Ta có: $\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{AB}=\frac{d^{\text{'}}}{d}=\frac{4}{0,4}\Rightarrow d^{\text{'}}=10d$

Phân tích:

Xét $\Delta ABO~\Delta A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}O:\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{AB}=\frac{O{A}^{\text{'}}}{OA}$ (1)

$\Delta {\text{OIF}}^{\text{'}}~\Delta A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}{F}^{\text{'}}:\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{OI}=\frac{A^{\text{'}}{F}^{\text{'}}}{O{F}^{\text{'}}}$, vì OI = AB, nên ta có:

$\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{AB}=\frac{A^{\text{'}}{F}^{\text{'}}}{O{F}^{\text{'}}}=\frac{O{A}^{\text{'}}{\text{+ OF}}^{\text{'}}}{O{F}^{\text{'}}}$ (2)

Từ (1) và (2), ta có: $\frac{d^{\text{'}}+f}{f}=\frac{d^{\text{'}}}{d}\Rightarrow \frac{1}{f}=\frac{1}{d}-\frac{1}{d^{\text{'}}}$

Thay số f = 50 mm và d’ = 10d, ta có:

$\frac{1}{50}=\frac{1}{d}-\frac{1}{10d}\Rightarrow d=45\left(mm\right);d^{\text{'}}=450\left(mm\right).$

Vậy phải đặt kính lúp cách chi tiết này 45 mm, khi đó ảnh cách kính lúp 450 mm.

Bài 10.9 trang 29 Sách bài tập KHTN 9: Một vật AB cao 4 cm có hình dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng 15 cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự là 10 cm.

a) Sử dụng giấy kẻ ô và vẽ ảnh của vật AB qua thấu kính theo tỉ lệ 1 cạnh ô vuông tương ứng với 2 cm.

b) Xác định vị trí, đặc điểm và tính chất của ảnh.

Lời giải:

a) Học sinh tham khảo hình vẽ sau:

b) Ảnh thật, ngược chiều với vật, ở phía sau thấu kính và cách thấu kính OA’ = 30 cm, cao gấp hai lần vật (A’B’ = 8 cm).

Bài 10.10 trang 29 Sách bài tập KHTN 9: Một bạn học sinh quan sát cây bút chì AB và ảnh A'B' của cây bút chì bằng một thấu kính. Bạn học sinh đó thấy ảnh A'B' cùng chiều và nhỏ hơn cây bút chì.

a) Hãy cho biết bạn học sinh đó đã dùng thấu kính gì.

b) Biết tiêu cự của thấu kính là f = 15 cm, khoảng cách từ cây bút chì tới thấu kính là d = 2f và độ cao của cây bút chì là AB = 12 cm. Hãy tính khoảng cách từ ảnh A'B' đến thấu kính và độ cao của ảnh.

Lời giải:

a) Ảnh A’B’ cùng chiều và nhỏ hơn vật nên đây là thấu kính phân kì.

b) Từ hình vẽ trên ta có $\Delta ABO~\Delta A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}O:\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{AB}=\frac{O{A}^{\text{'}}}{OA}=\frac{d^{\text{'}}}{d}$ (1)

$\Delta O{\text{IF}}^{\text{'}}~\Delta A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}F:\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{OI}=\frac{A^{\text{'}}{F}^{\text{'}}}{O{F}^{\text{'}}}=\frac{f-d^{\text{'}}}{d}$

Từ (1) và (2) suy ra: $\frac{d^{\text{'}}}{d}=\frac{f-d^{\text{'}}}{d}$

Thay d = 2f, ta được d’ = 10 cm

Thay d’ vào (1) ta được: $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}=\frac{1}{3}AB=4\left(cm\right)$

Vậy ảnh cao 4 cm và nằm trước thấu kính.

Lý thuyết KHTN 9 Bài 10: Kính lúp. Bài tập thấu kính

I. Cấu tạo kính lúp

- Kính lúp là một dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ.

- Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm), thường được bảo vệ bởi một khung có tay cầm hoặc đeo trực tiếp vào mắt.

- Mỗi kính lúp có một số bội giác xác định. Số bội giác thường được ghi ngay trên khung đỡ kính và được kí hiệu: 2x, 5x, 10x, … Giá trị này được tính theo quy ước: $G=\frac{25}{f}$

Trong đó G là số bội giác, f là tiêu cự thấu kính được đo bằng đơn vị cm.

- Sử dụng kính lúp có số bội giác càng lớn thì có thể quan sát được vật càng nhỏ.

II. Cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp

Để quan sát một vật nhỏ bằng kính lúp, ta đặt kính sát vật, rồi từ từ dịch chuyển kính ra xa tới khi quan sát được rõ vật.

Số bội giác G ghi trên kính chính là số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực (ảnh của vật cho bởi kính lúp ở vô cực).

- Khi đặt kính lúp sao cho ảnh của vật xuất hiện ở điểm cực cận, ta gọi đó là ngắm chừng ở cực cận.

- Khi đặt vật ở vị trí d = f, ảnh của vật sẽ ở xa vô cực.

III. Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính hội tụ

Vẽ sơ đồ tạo ảnh theo các bước như sau:

- Bước 1: Chọn tỉ lệ xích thích hợp.

- Bước 2: Xác định giá trị tiêu cự f của thấu kính; các khoảng cách từ vật và ảnh tới thấu kính d, d’; các độ cao của vật và ảnh h, h’ theo cùng một tỉ lệ xích đã chọn.

- Bước 3: Vẽ sơ đồ tạo ảnh của vật theo các giá trị đã xác định được.