Bài tập Vật lí Lớp 9 - Phương pháp giải bài tập xác định tiêu cự của thấu kính

 Phương pháp giải bài tập xác định tiêu cự của thấu kính cực hay
Phương pháp giải:
Học sinh cần nắm được kiến thức về định lí Ta – lét và công thức thấu kính.
1. Định lý Ta-lét trong tam giác.
Nếu một đường thẳng song song với một cạnh của tam giác và cắt hai cạnh còn lại 
thì nó định ra trên hai cạnh đó những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ.
2. Thấu kính hội tụ
- Ảnh thật 
Ảnh ảo
3. Thấu kính phân kì 
Trong đó: d là khoảng cách từ vật đến thấu kính
d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
f là tiêu cự của thấu kính
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1
Một vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f, vuông góc với trục chính 
của thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính. Vật sáng AB qua thấu kính cho 
ảnh thật A’B’. Chứng minh rằng
Hướng dẫn giải: AB//A’B’ áp dụng định lí Ta-lét ta có
Tứ giác OABI là hình bình hành ( vì có AB//OI, BI//AO) có một góc vuông là góc A, 
vậy là hình chữ nhật, và cho ta: OI=AB.
A’B’ // OI. Áp dụng định lí Ta-lét ta có
Từ (1) và (2) suy ra:
Ví dụ 2
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Đặt một vật AB trước thấu kính, cho AB vuông góc 
với trục chính, cách thấu kính một khoảng OA < f. Đặt OA = d, khoảng cách từ thấu 
kính đến ảnh cách thấu kính là d’. Chứng minh: Hướng dẫn giải:
Tứ giác OABI là hình bình hành( vì có AB//OI, BI//AO) có một góc vuông là góc A, 
vậy là hình chữ nhật, và cho ta: OI=AB.
AB//A’B’ áp dụng định lí Ta-lét ta có
A’B’ // OI. Áp dụng định lí Ta-lét ta có
 (2)
Từ (1) và (2) suy ra: 
Ví dụ 3
Một vật sáng AB đặt trước thấu kính phân kì có tiêu cự f, trên trục chính và vuông 
góc với thấu kính, cách thấu kính một khoảng OA=d. Gọi d’=OA’ là khoảng cách từ 
thấu kính đến ảnh A’B’. Chứng minh rằng:
Hướng dẫn giải:
Tứ giác OABI là hình bình hành( vì có AB//OI, BI//AO) có một góc vuông là góc A, 
vậy là hình chữ nhật, và cho ta: OI=AB.
AB//A’B’ áp dụng định lí Ta-lét ta có
A’B’ // OI. Áp dụng định lí Ta-lét ta có
 (2)
Từ (1) và (2) suy ra: 
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1. Một tia sáng chiếu đến thấu kính hội tụ. Tia sáng có phương song song trục 
chính của thấu kính, tia ló cắt trục chính tại một điểm cách quang tâm O của thấu 
kính 15cm. Tiêu cự của thấu kính này là:
A. 7,5cm
B. 15cm
C. 30cm
D. 10cm
Câu 2. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính phân kì L cho ảnh S’. Biết khoảng cách 
từ vật và ảnh đến thấu kính là 24cm và 6cm. Tiêu cự của thấu kính là:
A. 6cm
B. 7cm
C. 8cm
D. 9cm
Câu 3. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L và cách thấu kính 20cm. Trên 
màn chắn cách thấu kính 12cm người ta thu được ảnh S’. Tiêu cự của thấu kính là:
A. 12cm
B. 9,5cm
C. 10cm
D. 7,5cm
Câu 4. Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ L và cách thấu kính 10cm. Ảnh 
của S qua thấu kính L là ảnh ảo và cách thấu kính 30cm. Tiêu cự của thấu kính là: A. 30cm
B. 20cm
C. 15cm
D. 12cm
Câu 5. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách 
thấu kính 10cm. Ảnh ảo A’B’ của vật qua thấu kính cao gấp 4 lần vật. Tiêu cự của 
thấu kính là:
A. 13,3cm
B. 14,2cm
C. 15,5cm
D. 16cm
Câu 6. Qua thấu kính hội tụ, vật AB có ảnh là A'B' có độ lớn bằng vật. Hỏi tiêu cự 
của thấu kính trên bằng bao nhiêu? Biết rằng ảnh A'B' cách thấu kính một khoảng 
d' = 16 cm.
Câu 7. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách 
thấu kính 15cm tạo ảnh A’B’ ngược chiều với vật. Biết A’B’ = 4AB. Không sử dụng 
công thức thấu kính, em hãy vẽ hình và xác định tiêu cự của thấu kính.
Câu 8. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách 
thấu kính 12cm tạo ảnh A’B’ cao gấp 3 lần vật và cùng chiều với vật. Không sử 
dụng công thức thấu kính, em hãy vẽ hình và xác định tiêu cự của thấu kính.
Câu 9. Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A 
nằm trên trục chính) và cách thấu kính 24cm thì thu được một ảnh thật cao 4cm. Vẽ 
hình và tính tiêu cự của thấu kính. (không sử dụng công thức thấu kính) Câu 10. Một vật sáng AB dạng đoạn thẳng được 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. Qua thấu kính 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 10cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 10cm so với 
vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính.