TopStudy

Khoa học tự nhiên · Lớp 9

Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT Bài 9. Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ có đáp án

4 câu · 10 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Ta đã biết, khi chiếu chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ đi qua tiêu điểm chính của thấu kính. Vậy để đo tiêu cự của thấu kính hội tụ có thể dùng phương án đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F hay không? Cách đo này có nhược điểm gì?

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Có thể dùng phương án đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F.

- Nhược điểm: Khó xác định quang tâm một cách chính xác.

Câu 2

1 điểm

Dựng ảnh của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính).

1. Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp này, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ vật đến thấu kính bằng nhau.

2. Ảnh này có kích thước như thế nào so với vật?

3. Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp này f=d+d′4f=\frac{d+d'}{4} . Trong đó, d’ là khoảng cách từ ảnh của vật đến thấu kính.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

1. Ảnh:

Hình minh hoạ

2. Ta có: BI =AO = 2f = 2OF', nên OF' là đường trung bình của tam giác B'BI.

Từ đó suy ra OB = OB'.

Xét hai tam giác vuông:ΔBAOΔBAO và ΔB′A′OΔB'A'O có:

+ OB = OB'

+BOA^=B′OA′^\widehat{BOA}=\widehat{B'OA'} (đối đỉnh)

Vậy ΔBAO=ΔB′A′OΔBAO=ΔB'A'O (cạnh huyền – góc nhọn)

Suy ra, OA’ = OA = 2f (khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ vật đến thấu kính bằng nhau).

3.

Gọi OA’ là d’ khoảng cách từ ảnh tới thấu kính.

Gọi OA là d khoảng cách từ vật tới thấu kính.

Ta có: OA’ = OA = 2f ⇔d′=d=2f⇒d+d′=4f⇒f=d+d′4\Leftrightarrow d'=d=2f\Rightarrow d+d'=4f\Rightarrow f=\frac{d+d'}{4}

Câu 3

1 điểm

Hoàn thành bảng ghi kết quả thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo mẫu Bảng 9.1.

Hình minh hoạ

Giá trị trung bình của tiêu cự: f‾=d‾+d′‾4=?\overline{f}=\frac{\overline{d}+\overline{d'}}{4}=?

Thực hiện các yêu cầu và trả lời các câu hỏi sau:

1. Nhận xét về chiều cao h‾\overline{h} của vật và chiều cao h′‾\overline{h'} của ảnh.

2. So sánh giá trị f‾\overline{f} với số liệu tiêu cự ghi trên thấu kính.

3. So sánh ưu điểm và nhược điểm khi đo tiêu cự thấu kính hội tụ bằng phương pháp Silbermann với phương án đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F như phần mở đầu.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Bảng 9.1

Lần đoKhoảng cách từ vật đến màn (mm)Khoảng cách từ ảnh đến màn (mm)Chiều cao của vật (mm)Chiều cao của ảnh (mm)
1d1_{1}= 198d’1_{1}= 1982020
2d2_{2} = 200d’2_{2} = 2002019
3d3_{3} = 202d’3_{3} = 2022020
Trung bìnhd‾=d1+d2+d33=200\begin{matrix}\overline{d}=\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}}{3} \\ =200\end{matrix}d‾′=d′1+d′2+d′33=200\begin{matrix}\overline{d}'=\frac{d{'}_{1}+d{'}_{2}+d{'}_{3}}{3} \\ =200\end{matrix}h‾=h1+h2+h33=20\begin{matrix}\overline{h}=\frac{{h}_{1}+{h}_{2}+{h}_{3}}{3} \\ =20\end{matrix}h‾′=h′1+h′2+h′33=19,7\begin{matrix}\overline{h}'=\frac{h{'}_{1}+h{'}_{2}+h{'}_{3}}{3} \\ =19{,}7\end{matrix}

Giá trị trung bình của tiêu cự:f‾=d‾+d′‾4=100\overline{f}=\frac{\overline{d}+\overline{d'}}{4}=100

1. Chiều cao h‾\overline{h} của vật và chiều cao h′‾\overline{h'} của ảnh gần xấp xỉ nhau.

2. Giá trị f‾\overline{f} bằng số liệu tiêu cự ghi trên thấu kính.

3.

Đo tiêu cự thấu kính hội tụ bằng phương pháp SilbermannĐo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F
Ưu điểm+ Đo đạc gián tiếp thông qua các đại lượng dễ lấy thông số, từ đó dựa vào mối quan hệ của các đại lượng để tính cái cần đo. + Số liệu chính xác hơn.Nhanh, gọn.
Nhược điểmCần lấy nhiều giá trị của nhiều đại lượng.Số liệu không chính xác.

Câu 4

1 điểm
Đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ theo những phương pháp khác nhau.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có thể đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ qua các phương pháp:

+ Silbermann.

+ Đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F.

+ Bessel.

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ · Các bộ sách Khoa học tự nhiên Lớp 9