Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Vật Lí Lớp 11
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 48: Thấu kính mỏng (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Câu c1 (trang 239 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Quan sát một vật qua một thấu kính. Di chuyển thấu kính ra xa hay lại gần vật, ta thấy ảnh luôn luôn nhỏ hơn vật. đây là thấu kính loại gì?

Lời giải:

Di chuyển thấu kính ra xa hay lại gần vật, ta thấy ảnh luôn luôn nhỏ hơn vât. Đây là ảnh ảo, nhỏ hơn vật => thấu kính phân kì

Câu c2 (trang 240 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Cho hai thấu kính hai mặt lồi, làm bằng thủy tinh Có cùng chiết suất. Các thấu kính phồng, dẹp khác nhau. Thấu kính nào có khả năng làm hội tụ chùm tia sáng đi qua mạnh hơn?

Lời giải:

Thấu kính nào càng phồng (tức là có mặt cong càng cong) thì có khả năng làm hội tụ chùm tia sáng đi qua mạnh hơn.

Câu 1 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Người ta có thể tạo ra lửa với một thấu kính. Khẳng định này đúng không? Nếu đúng, hãy trình bày cách tạo ra lửa bằng cách sử dụng một thấu kính

Lời giải:

Người ta có thể tạo ra lửa với một thấu kính. Khẳng định này là đúng

Để tạo ra lửa ta hướng trục chính của một thấu kính hội tụ về phía mặt trời

Khi đó chùm tia sáng từ mặt trời tới là chùm tia song song. Chùm tia ló qua thấu kính sẽ hội tụ tại tiêu điểm ảnh chính F’ của thấu kính. Do đó nếu đặt tại điểm này các vật dễ cháy như giấy vụn, ta sẽ thu được lửa.

Câu 2 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Độ tụ cho biết đặc trưng gì của thấu kính?

Lời giải:

* Độ tụ D của thấu kính là đại lượng đặc trưng cho khả năng hội tụ chùm tia sáng của thấu kính. Thấu kính có độ tụ càng lớn thì khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh. Độ tụ được tính bằng nghịch đảo của tiêu cự f.

D=1/f

Thấu kính hội tụ : D > 0: thấu kính phân kì : D < 0

* Đơn vị trong hệ SI

f tính bằng mét (m): D tính bằng điốp (đp)

Bài 1 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Nhìn qua một thấu kính hội tụ, ta thấy ảnh của một thật thì ảnh đó

A. Nhỏ hơn vật

B. Lớn hơn vật

C. Có thể lớn hơn hay nhỏ hơn vật

D. Ngược chiều với vật

Lời giải:

Nhìn qua một thấu kính hội tụ, ta thấy ảnh của một vật thì ảnh đó là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật

Đáp án: B

Bài 2 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Quan sát ảnh của một vật qua một thấu kính phân kì.

A. Ta thấy ảnh lớn hơn vật

B. Ta thấy ảnh nhỏ hơn vật

C. ảnh ngược chiều với vật

D. không thể nhìn thấy ảnh của vật

Lời giải:

Quan sát ảnh của một vật qua một thấu kính phân kì ta thấy ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật

đáp án: B

Bài 3 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn câu đúng

A. Ảnh cho bởi thấu kính hội tụ luôn lớn hơn vật.

B. Ảnh cho bởi thấu kính phân kì luôn lớn hơn vật.

C. Với thấu kính hội tụ, vật thật luôn cho ảnh thật.

D. Với thấu kính phân kì, vật thật luôn cho ảnh ảo.

Lời giải:

Với thấu kính phân kì, vật thật luôn cho ảnh ảo

Đáp án: D

Bài 4 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Với một thấu kính

A. độ phóng đại k > 1

B. độ phóng đại k < 1

C. độ phóng đại k ≥ 1

D. độ phóng đại k > 1 hoặc k < 1 hoặc k=1

Lời giải:

Với một thấu kính độ phóng đại k > 1 hoặc k < 1 hoặc k = 1

Đáp án: D

Bài 5 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn câu đúng:

A. Với thấu kính hội tụ, độ tụ D < 0

B. Với thấu kính phân kì : D < 0

C. Với thấu kính hội tụ : D = 1

D. Với thấu kính phân kì: D ≤ 1

Lời giải:

Với thấu kính phân kì : D < 0

Đáp án: B

Bài 6 (trang 242 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Với thấu kính hội tụ

A. Độ tụ D càng lớn nếu hai mặt thấu kính càng cong

B. Độ tụ D càng lớn nếu hai mặt thấu kính càng ít cong

C. Độ tụ D = 1

D. Độ tụ D < 1

Lời giải:

Với thấu kính hội tụ D càng lớn nếu hai mặt thấu kính càng cong

Đáp án: A

Bài 7 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Với thấu kính hội tụ

A. Khi vật thật cách thấu kính là 2f (f là tiêu cự) thì ảnh cũng cách thấu kính 2f.

B. Vật cho ảnh ảo

C. Vật cho ảnh thật

D. ảnh và vật có độ lớn bằng nhau.

Lời giải:

Với thấu kính hội tụ khi vật thật cách thấu kính là 2f (f là tiêu cự) thì ảnh cũng cách thấu kính là 2f

Đáp án: A

Bài 8 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn câu phát biểu không chính xác. Với thấu kính phân kì

A. vật thật cho ảnh thật

B. vật thật cho ảnh ảo

C. tiêu cự f < 0

D. độ tụ D < 0

Lời giải:

Với thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật ⇒ câu phát biểu không chính xác là A

Đáp án: A

Bài 9 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Cho một thấu kính L có độ tụ D = 5 điôp. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của một vật AB cao 2 cm, vuông góc với trục chính, trong các trường hợp sau:

a) AB là vật thật, cách L là 30 cm

b) AB là vật thật, cách L là 10 cm

Vẽ đường đi của tia sáng trong mỗi trường hợp

Lời giải:

Sơ đồ tạo ảnh

Tiêu cự của thấu kính: f = 1/D = 0,2m = 20cm

a) AB = 2cm; d = 30cm

→ Ảnh A’B’ là ảnh thật hiện ra sau thấu kính và cách thấu kính 60 cm.

Số phóng đại ảnh:

Độ lớn của ảnh: A’B’ = |k|.AB = 4cm

Hình vẽ:

b) AB = 2cm; d = 10 cm

Ta có:

→ Ảnh A’B’ là ảnh ảo hiện ra trước thấu kính và cách thấu kính 20 cm

Số phóng đại ảnh:

Độ lớn của ảnh: A’B’ = |k|.AB = 4 cm

Hình vẽ:

Bài 10 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chiếu một chùm tia sáng hội tụ tới một thấu kính L. cho biết chùm tia ló song song với trục chính của L.

a) L là thấu kính loại gì?

b) Điểm hội tụ của chùm sáng tới là một điểm ở sau thấu kính, cách L là 25 cm. tìm tiêu cự và độ tụ của L.

c) Đặt vật AB = 2cm vuông góc với trục chính và cách L 40 cm. Xác định ảnh của AB.

Lời giải:

a) Chiếu một chùm tia sáng hội tụ một thấu kính L, chùm tia ló song song với trục chính của L ⇒ chùm tia ló phân kì so với chùm tia tới ⇒ L là thấu kính phân kì

b) Điểm hội tụ của chùm sáng tới là một điểm ở sau thấu kính và chính là tiêu điểm vật chính F của thấu kính ⇒ F cách L là 25 cm⇒ tiêu cự và độ tụ của L là:

f=-OF=-25cm

c) AB = 2cm; d = 40 cm. Ảnh A’B’ của AB được xác định bởi:

⇒ Ảnh A’B’ là ảnh ảo hiện ra trước thấu kính và cách thấu kính 15,4 cm

Số phóng đại ảnh:

Độ lớn của ảnh: A’B’ = |k|.AB = 0,77 cm

Bài 11 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Cho hai thấu kính hội tụ L₁ và L₂ lần lượt có các tiêu cự 20 cm, và 25 cm đồng trục, cách nhau một khoảng a = 80 cm. Vật AB = 2cm, vuông góc với trục, ở trước hệ hai thấu kính và cách L₁ là 30 cm (L₁ ở trước L₂).

a) Xác định các ảnh cho bởi hệ

b) Làm lại câu trên nếu để L₂ sát với L₁

Lời giải:

a) Sơ đồ tạo ảnh

Ta có:

f₁ = 20cm; f₂ = 25 cm; a = 80 cm; AB = 2 cm; d₁ = 30 cm

⇒ Ảnh A₁B₁ là ảnh thật hiện ra sau thấu kính L₁ và cách thấu kính L₁ 60 cm

⇒ Số phóng đại ảnh:

Độ lớn của ảnh A₁B₁: A₁B₁ = |k₁|.AB = 4 cm

Ta có: d₂ = a – d^‘₁ ⇒ d₂ = 80 – 60 = 20 cm

⇒ A₂B₂ là ảnh ảo, cùng chiều với A₁B₁, tức là ngược chiều với AB và cách thấu kính L₂ 100 cm

Số phóng đại ảnh A₂B₂ là:

Độ lớn của ảnh A₂B₂:

A₂B₂ = |k|.AB = 20 cm

b) Trường hợp L₂ sát L₁, tương đương với một thấu kính có độ tụ D và tiêu cự f: D = D₁ + D₂

Sơ đồ tạo ảnh:

Trong đó: d = 30 cm; f = 100/9 cm

⇒ A₂B₂ là ảnh thật ngược chiều với AB và cách hệ thấu kính 17,65 cm

Số phóng đại ảnh A₂B₂:

Độ lớn của ảnh: A₂B₂:

Đáp số: a) A₁B₁ ảnh thật, cách L₁ 60 cm và cao 4 cm; A₂B₂ ảnh ảo cách L₂ 100 cm và cao 20 cm;

b) A₂B₂ ảnh thật, cách hệ thấu kính 17,65 cm và cao 1,2 cm

Bài 12 (trang 243 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Cho thấu kính L₁ độ tụ D₁ = 4 điôp, thấu kính L₂, độ tụ D₂ = -4 điôp, ghép đồng trục, cách nhau 60 cm.

a) Điểm sáng S ở trên trục của hệ, cách L₁ là 50 cm. Ánh sáng qua L₁ rồi qua L₂. Xác định vị trí tính chất của ảnh cho bởi hệ.

b) Tính khoảng cách giữa L₁ và L₂ để chùm tia ló ra khỏi hệ là chùm tia song song.

Lời giải:

Tiêu cự của hai thấu kính là:

a) Sơ đồ tạo ảnh

Ta có d₁ = 50 cm; a = 60 cm

→ S₂ là ảnh ảo cách thấu kính L₂ = 7,14 cm

b) Điều kiện để chùm tia ló ra khỏi hệ là chùm tia song song là ảnh S₂ ở vô cực

→ d₂‘ = ∞ ⇒ d₂ = f₂ = -25 cm

Khoảng cách L₁L₂ bằng: a = d₁‘ + d₂ = 50 – 25 = 25 cm

Đáp số: a) S₂ ảnh ảo, cách L₂ 7,14 cm

b) a = 25 cm