Mở đầu trang 50

Đề bài: Tại sao người thợ sửa đồng hồ lại phải sử dụng kính lúp khi làm việc?

Lời giải:

Các chi tiết bên trong đồng hồ rất nhỏ, mắt thường khó nhìn rõ. Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, khi đặt vật trong khoảng tiêu cự sẽ cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

→ Nhờ vậy người thợ có thể quan sát rõ các chi tiết nhỏ để sửa chữa chính xác.

I. Cấu tạo kính lúp

Câu hỏi trang 50

Đề bài:

1. Trả lời câu hỏi phần mở bài.
2. Nêu một số ứng dụng của kính lúp trong cuộc sống.

Lời giải:

1. (Đã trả lời ở phần mở đầu trên).

2. Một số ứng dụng của kính lúp trong cuộc sống:

• Thợ sửa đồng hồ, sửa chữa thiết bị điện tử quan sát các linh kiện nhỏ.
• Học sinh trong phòng thí nghiệm sinh học dùng để quan sát côn trùng, gân lá cây,…
• Nhà sưu tập tem, tiền cổ quan sát các chi tiết nhỏ.
• Người có thị lực kém dùng kính lúp để đọc sách, báo.
• Kiểm tra chất lượng vải, đồ trang sức (kim cương, vàng).

II. Cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp

Hoạt động trang 51

Đề bài:

1. Để quan sát được ảnh qua kính lúp, ta phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?
2. Vẽ ảnh của vật qua kính lúp khi ngắm chừng ở cực cận.

Lời giải:

1. Để quan sát được ảnh qua kính lúp, phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính lúp ($d < f$, tức là trong khoảng từ quang tâm O đến tiêu điểm chính F).

Khi đó, ảnh tạo thành là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật, mắt nhìn qua kính sẽ thấy ảnh ảo này.

2. Vẽ ảnh khi ngắm chừng ở cực cận:

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

Hoạt động trang 52

Đề bài: Một vật AB cao 2 cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng 7,5 cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự là 5 cm.

a) Sử dụng giấy kẻ ô và vẽ ảnh của vật AB qua thấu kính theo tỉ lệ 1 cạnh của ô vuông tương ứng với 1 cm như Hình 10.6.

b) Xác định vị trí và đặc điểm của ảnh (ảnh thật hay ảnh ảo, cùng chiều hay ngược chiều với vật).

Lời giải:

Tóm tắt: $AB = h = 2$ cm; $d = 7{,}5$ cm; $f = 5$ cm.

a) Cách vẽ ảnh:

b) Vị trí và đặc điểm của ảnh:

Vì $d = 7{,}5$ cm $> f = 5$ cm (vật nằm ngoài khoảng tiêu cự) → ảnh là ảnh thật.

Theo hình vẽ:

• Ảnh A’B’ cao khoảng 4 cm (cao 4 ô vuông).
• A’ cách thấu kính khoảng 15 cm (15 ô vuông).
• Ảnh ngược chiều với vật và lớn hơn vật.

Câu hỏi trang 52

Đề bài: Vật AB có độ cao $h = 3$ cm được đặt vuông góc trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự $f = 5$ cm, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng $d = 2f$.

a) Dựng ảnh A’B’ của AB tạo bởi thấu kính hội tụ theo đúng tỉ lệ.

b) Vận dụng kiến thức hình học tính chiều cao của ảnh ($h’$) và khoảng cách từ ảnh tới quang tâm ($d’$).

Lời giải:

Tóm tắt: $h = 3$ cm; $f = 5$ cm; $d = 2f = 10$ cm.

a) Dựng ảnh theo tỉ lệ:

b) Tính $h’$ và $d’$ bằng hình học:

Xét hai cặp tam giác đồng dạng (do AB và A’B’ cùng vuông góc trục chính):

Bước 1: $\triangle ABO \sim \triangle A’B’O$ (góc–góc)

$$\Rightarrow \dfrac{h}{h’} = \dfrac{d}{d’} \quad (1)$$

Bước 2: $\triangle OIF’ \sim \triangle A’B’F’$ (góc–góc), với $OI = AB = h$, $OF’ = f$, $A’F’ = d’ – f$:

$$\Rightarrow \dfrac{h}{h’} = \dfrac{f}{d’ – f} \quad (2)$$

Bước 3: Từ (1) và (2):

$$\dfrac{d}{d’} = \dfrac{f}{d’ – f}$$

$$\Rightarrow d \cdot (d’ – f) = d’ \cdot f$$

Thay $d = 2f$ vào:

$$2f(d’ – f) = d’ \cdot f \Rightarrow 2d’ – 2f = d’ \Rightarrow d’ = 2f = 10 \text{ (cm)}$$

Bước 4: Tính $h’$ từ (1):

$$h’ = h \cdot \dfrac{d’}{d} = 3 \cdot \dfrac{10}{10} = 3 \text{ (cm)}$$

Kết luận: Ảnh A’B’ cao $h’ = 3$ cm, cách thấu kính $d’ = 10$ cm, là ảnh thật, ngược chiều và bằng vật.

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu