Tuyển tập các bài tập về Quang học Vật lí lớp 9 (Phần 2)

Bài 3:
Một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự là 20 cm. Vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ L1, AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính và cách thấu kính 1 đoạn a. Ảnh của AB qua thấu kính là ảnh ảo A'B' ở cách thấu kính 1 đoạn b. Một thấu kính khác là thấu kính phân kì L2, khi vật AB đặt trước L2 đoạn b thì ảnh của AB qua thấu kính L2 là ảnh ảo A"B" ở cách thấu kính đoạn a.
a) Vẽ ảnh tạo bởi thấu kính trong 2 trường hợp trên.
b) Tìm tiêu cự của thấu kính phân kì L2.
 Bµi 2:Vật sáng AB cao 1,5m đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ cho ảnh A'B' cao 0,5 cm, cách vật AB đoạn 12cm. Hãy nêu cách vẽ ảnh theo đúng tỷ lệ để xác định vị trí tiêu điểm F'. Từ hình vẽ hãy xác định tiêu cự của thấu kính.
C©u 4: (2,0®)
Cho hÖ quang häc gåm thÊu kÝnh héi tô vµ g­¬ng ph¼ng bè trÝ nh­ h×nh vÏ. H·y vÏ mét tia s¸ng ®i tõ S, qua thÊu kÝnh, ph¶n x¹ trªn g­¬ng ph¼ng råi ®i qua ®iÓm M cho tr­íc.
C©u 5: (2,0®)
X¸c ®Þnh khèi l­îng riªng cña mét chÊt láng víi c¸c dông cô: Th­íc cã v¹ch chia, gi¸ thÝ nghiÖm vµ d©y treo, mét cèc n­íc ®· biÕt khèi l­îng riªng Dn, mét cèc cã chÊt láng cµn x¸c ®Þnh khèi l­îng riªng Dx, hai vËt r¾n khèi l­îng kh¸c nhau cã thÓ ch×m trong c¸c chÊt láng nãi trªn.
Bài 4. (3 điểm)
	Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?
Bµi 3. (2,0 ®iÓm) Mét nguån s¸ng ®iÓm S ®Æt trªn trôc chÝnh cña mét thÊu kÝnh héi tô cã tiªu cù b»ng 6cm, c¸ch thÊu kÝnh 9cm. Mét mµn ¶nh ®Æt vu«ng gãc víi trôc chÝnh ®Ó thu ¶nh râ nÐt cña S trªn mµn.
Hái ph¶i ®Æt mµn c¸ch thÊu kÝnh bao nhiªu ®Ó trªn mµn thu ®­îc mét ®iÓm s¸ng.
Cho thÊu kÝnh dÞch chuyÓn theo ph­¬ng vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña nã víi vËn tèc v = 2m/s. Hái ¶nh cña nguån s¸ng dÞch chuyÓn víi vËn tèc bao nhiªu nÕu nguån s¸ng ®­îc gi÷ cè ®Þnh.
Bµi 5 (3,0 ®iÓm): 
	1. Mét vËt AB ®Æt vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña mét thÊu kÝnh ph©n kú (®iÓm A trªn trôc chÝnh) th× thu ®­îc ¶nh A'B' nhá h¬n vËt ba lÇn vµ c¸ch vËt 12cm. TÝnh kho¶ng c¸ch tõ vËt ®Õn thÊu kÝnh và tiªu cù cña thÊu kÝnh.
2. Cho hai thÊu kÝnh héi tô L1, L2 cã trôc chÝnh trïng nhau, ®Æt c¸ch nhau 20cm. VËt s¸ng nhá AB ®Æt vu«ng gãc trôc chÝnh cña (®iÓm A trªn trôc chÝnh) tr­íc thÊu kÝnh L1 (theo thø tù vËt AB, thÊu kÝnh L1, thÊu kÝnh L2). Khi vËt AB dÞch chuyÓn däc theo trôc chÝnh th× ¶nh A'B' cña nã t¹o bëi hÖ hai thÊu kÝnh cã ®é lín kh«ng thay ®æi vµ cao gÊp 4 lÇn vËt AB. T×m tiªu cù cña hai thÊu kÝnh.
Câu 5. (2,5 điểm) Một vật AB có dạng một đoạn thẳng đặt trước và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A trên trục chính) cho ảnh thật A1B1. Dịch chuyển vật AB một đoạn a dọc theo trục chính của thấu kính thì thu được ảnh ảo A2B2.
 1) Vật AB dịch chuyển lại gần hay ra xa thấu kính? Giải thích.
 2) Dựng (vẽ) ảnh trong hai trường hợp trên (không cần nêu cách dựng).
 3) Biết tiêu cự của thấu kính f = 20cm; đoạn dịch chuyển a = 15cm; ảnh A1B1 cao 1,2cm; ảnh A2B2 cao 2,4cm. Dựa trên các hình vẽ và các phép toán hình học, hãy xác định:
 a) Khoảng cách từ vật AB đến thấu kính trước khi dịch chuyển.
 b) Chiều cao của vật AB.
C©u 4 (4 ®iÓm) 
Cho nguån s¸ng ®iÓm S; mét thÊu kÝnh héi tô vµnh ngoµi h×nh trßn
 cã b¸n kÝnh r; hai mµn ch¾n Ml vµ M2 ®Æt song song vµ c¸ch nhau 
30cm. Trªn Ml khoÐt mét lç trßn t©m O cã b¸n kÝnh ®óng b»ng r. 
§Æt S trªn trôc xx' vu«ng gãc víi hai mµn ®i qua t©m O (h×nh 4). 
§iÒu chØnh SO = 15cm, trªn M2 thu ®­îc vÖt s¸ng h×nh trßn. 
vÖt s¸ng nµy cã kÝch th­íc kh«ng ®æi khi ®Æt thÊu kÝnh ®· cho 
võa khíp vµo lç trßn cña Ml.
a. T×m kho¶ng c¸ch tõ t©m O tíi tiªu ®iÓm F cña thÊu kÝnh. 
b. Gi÷ cè ®Þnh S vµ M2' DÞch chuyÓn thÊu kÝnh trªn xx' ®Õn khi 
thu ®­îc mét ®iÓm s¸ng trªn M2. T×m vÞ trÝ ®Æt thÊu kÝnh. 
Bài 4: (5điểm) Một vật sáng AB cách màn một khoảng L, khoảng giữa vật và màn đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f và quang tâm O. Biết AB và màn vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính của thấu kính với OA > f, ảnh A’B’hiện rõ trên màn.
 a. Chứng minh : với d = OA, d’ = OA’.
 b. Tìm điều kiện để có được ảnh rõ nét trên màn.
 c. Đặt l là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hãy chứng minh công thức f = . 
Bài 5: (2điểm) Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
 + Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn.
 + Nước có khối lượng riêng D
 + Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
C©u 5 (2,5 ®iÓm)
	1- Mét vËt s¸ng nhá AB ®Æt trªn trôc chÝnh, vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña mét thÊu kÝnh héi tô cã tiªu cù 20cm. DÞch chuyÓn AB däc theo trôc chÝnh. Hái khi kho¶ng c¸ch gi÷a AB vµ ¶nh thËt cña nã lµ cùc tiÓu th× ¶nh ®ã lín gÊp bao nhiªu lÇn vËt?
	2 - Cho hai thÊu kÝnh héi tô L1, L2 cã trôc chÝnh trïng nhau, c¸ch nhau 20cm. VËt s¸ng nhá AB ®Æt trªn trôc chÝnh tr­íc L1 (theo thø tù AB - L1- L2). Khi AB dÞch chuyÓn däc theo trôc chÝnh th× ¶nh A'B' cña nã t¹o bëi hÖ L1, L2 kh«ng thay ®æi ®é lín vµ cao gÊp 4 lÇn AB. T×m tiªu cù cña 2 thÊu kÝnh? 
Bài 4:(2 điểm)
Cho các dụng cụ: nước (đã biết nhiệt dung riêng Cn), nhiệt lượng kế ( đã biết nhiệt dung riêng Ck), nhiệt kế, cân, bộ quả cân, bình đun và bếp điện..
Hãy nêu phương án xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng
Xem chất lỏng không gây ra một tác dụng hóa học nào trong suốt thời gian thí nghiệm.
Bài 4: (4 điểm)
 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. Vật sáng có dạng là một hình thang cân ABCD, cạnh AB = 8cm, cạnh CD = 4cm, góc α = 450. Trục chính xy của thấu kính nằm trên mặt phẳng (ABCD) và vuông góc với AB (hình H3). Biết rằng ảnh của vật qua thấu kính là ảnh thật có dạng là một hình chữ nhật.
Xác định các khoảng cách từ AB và CD đến thấu kính.
Tính chiều dài các cạnh của ảnh.
Bài 4: ( 1,25 điểm)
Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Bài 3 (2 điểm) 
Vật AB có dạng một đoạn thẳng đặt trước (L1)
và vuông góc với trục chính xy của một thấu 
 kính hội tụ L1 ( xem hình 3).Qua thấu kính B 
 L1, vật AB cho ảnh thật A1B1 cách vật 90 cm x y
 và cao gấp đôi vật. A O1
1/ Tìm tiêu cự f1 của thấu kính L1. 
2/ Bây giờ đặt thêm một thấu kính hội tụ L2 có 
tiêu cự f2 = 10 cm sau thấu kính hội tụ L1 và cách
thấu kính L1 một đoạn a. Hai thấu kính có cùng ( Hình 3 )
trục xy. Tìm a để ảnh cuối cùng A’B’ của một 
vật AB cho bởi hệ hai thấu kính là ảnh thật và cao bằng vật AB.
Bµi 3: ( 2 ® ) VËt s¸ng AB ®Æt cè ®Þnh qua thÊu kÝnh cho ¶nh thËt cao gÊp 2 lÇn vËt, dÞch thÊu kÝnh ra xa mét ®o¹n 12 cm th× cho ¶nh thËt cao b»ng vËt 
 a/ TÝnh tiªu cù cña thÊu kÝnh.
 b/ Chøng tá cã mét vÞ trÝ ®Æt mµn mµ thu ®­îc hai ¶nh ®ã. X¸c ®Þnh vÞ trÝ cña mµn
 Bài 1: Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của 1 thấu kính hội tụ sao cho điểm B nằm trên trục chính và cách quang tâm O của thấu kính 1 khoảng BO=a.Nhận thấy rằng nếu ta dịch chuyển vật AB lại gần hoặc ra xa thấu kính 1 khoảng b=5cm thì đều được ảnh có độ cao bằng gấp 3 lần vật,trong đó 1 ảnh cùng chiều và 1 ảnh ngược chiều với vật.Dùng cách vẽ đường đi của tia sáng hãy xác định khoảng cách a và vị trí tiêu điểm của thấu kính?
Bài 6( 2 điểm): Hai điểm sáng S1 và S2 nằm trên trục chính và ở hai bên thấu kính hội tụ cách thấu kính lần lượt là 6cm và 12cm. Khi đó: S1 qua thấu kính cho ảnh ảo và S2 qua thấu kính cho ảnh thật trùng nhau tại S.
Vẽ hình.
Từ hình vẽ hãy tính tiêu cự thấu kính của thấu kính và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.