Mở đầu (trang 33) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Quan sát bông hoa qua thấu kính hội tụ, ta thấy bông hoa lớn hơn so với khi nhìn trực tiếp (Hình 6.1). Vì sao lại như vậy?
Trả lời:
- Khi nhìn qua thấu kính hội tụ, mắt ta sẽ nhìn thấy ảnh ảo của bông hoa.
- Ảnh ảo này lớn hơn so với bông hoa thật, do đó ta thấy bông hoa lớn hơn so với khi nhìn trực tiếp.
I. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính
1. Ảnh tạo bởi thấu kính
Câu hỏi 1 (trang 33) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Lấy ví dụ về các trường hợp nhìn được ảnh của vật qua thấu kính trong thực tế.
Trả lời:
- Người bị cận, đeo thấu kính phân kì có thể nhìn vật ở xa.
- Ta nhìn thấy các vật ở xa qua ống nhòm (thấu kính hội tụ).
2. Cách vẽ ảnh
Luyện tập 1 (trang 34) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Vẽ ảnh của điểm sáng S và vật sáng AB vào vở trong một số trường hợp sau:
Trong mỗi trường hợp, chỉ ra đâu là ảnh thật, đâu là ảnh ảo. Nhận xét về chiều và độ lớn của ảnh so với vật.
Trả lời:
Ở trường hợp này, cho S’ là ảnh ảo, cùng chiều vật, lớn hơn vật.
Ở trường hợp này, ảnh thật, ngược chiều vật, lớn bằng vật.
Ở trường hợp này, ảnh ảo, cùng chiều vật, nhỏ hơn vật.
Luyện tập 2 (trang 34) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Từ kết quả xác định ảnh trong mỗi trường hợp trên, nêu điều kiện về vị trí đặt vật trước thấu kính để có ảnh thật hoặc ảnh ảo.
Lời giải:
- Điều kiện về vị trí đặt vật trước thấu kính để có ảnh thật hoặc ảnh ảo.
Câu hỏi 2 (trang 34) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Tìm hiểu và vẽ ảnh của vật sáng AB không vuông góc với trục chính của thấu kính ở hình 6.4.
Trả lời:
3. Thí nghiệm về sự tạo ảnh qua thấu kính
Hoạt động Thực hành (trang 34) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Chuẩn bị
Nguồn điện và dây nối, nguồn sáng, thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, vật sáng (khe chữ F), màn chắn.
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
Thí nghiệm 1. Thấu kính hội tụ
a. Khoảng cách từ vật đến thấu kính lớn hơn tiêu cự
- Lắp đặt dụng cụ như hình 6.5.
- Dịch chuyển thấu kính sao cho khoảng cách từ khe chữ F đến thấu kính lớn hơn tiêu cự được ghi trên thấu kính.
- Dịch chuyển màn chắn để tìm vị trí cho ảnh rõ nét trên đó (có thể quan sát rõ các chi tiết nhỏ trên ảnh).
- Bỏ màn chắn, đặt mắt ở vị trí thích hợp, đón chùm sáng ló.
- Mô tả tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt.
b. Khoảng cách vật đến thấu kính nhỏ hơn tiêu cự
- Dịch chuyển thấu kính sao cho khoảng cách từ khe chữ F đến thấu kính nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính.
- Dịch chuyển màn chắn để tìm vị trí cho ảnh rõ nét trên đó.
- Bỏ màn chắn, đặt mắt ở vị trí thích hợp, đón chùm sáng ló.
- Mô tả tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp bằng mắt.
Thí nghiệm 2. Thấu kính phân kì
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
- Thay thấu kính hội tụ ở hình 6.5 bằng thấu kính phân kì.
- Dịch chuyển thấu kính phân kì tới một số vị trí khác nhau. Ứng với mỗi vị trí đó, dịch chuyển màn chắn để tìm vị trí cho ảnh rõ nét trên đó. Sau đó, bỏ màn chắn, đặt mắt phía sau ở vị trí thích hợp, đón chùm sáng ló.
- Mô tả tính chất ảnh quan sát được khi dùng màn chắn và khi quan sát trực tiếp được bằng mắt.
So sánh tính chất ảnh trong các trường hợp trên với kết quả ở bảng 6.1.
Trả lời:
Thí nghiệm 1: Thấu kính hội tụ
Dịch chuyển thấu kính sao cho khoảng cách từ khe chữ F đến thấu kính lớn hơn tiêu cự thấu kính, ta quan sát thu được ảnh thật, ngược chiều vật:
f < d < 2f thì ảnh lớn hơn vật.
d = 2f thì ảnh bằng vật.
d > 2f thì ảnh nhỏ hơn vật.
Thí nghiệm 2: Thấu kính phân kì
Dịch chuyển thấu kính tới một số vị trí khác nhau. Tại các vị trí khác nhau đó ta đều không thu được ảnh trên màn chắn.
- Kết quả thu được ở 2 thí nghiệm khớp với kết quả ở bảng 6.1.
Câu hỏi 3 (trang 35) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Khi dịch chuyển màn chắn trong thí nghiệm trên, trường hợp nào không tìm được vị trí cho ảnh rõ nét trên màn chắn?
Trả lời:
- Đối với thấu kính hội tụ khi dịch chuyển thấu kính sao cho khoảng cách từ khe chữ F đến thấu kính nhỏ hơn tiêu cự được ghi trên thấu kính thì ta không thu được ảnh trên màn chắn vì khi đó ảnh của vật là ảnh ảo.
- Đối với thấu kính phân kì khi dịch chuyển thấu kính tại mọi vị trí khác nhau ta đều không thu được ảnh trên màn chắn vì thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo của vật.
II. Vị trí và kích thước của ảnh qua thấu kính hội tụ
Câu hỏi 4 (trang 36) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Với hình 6.3 hãy chỉ ra các cặp tam giác đồng dạng. Viết các tỉ số đồng dạng của mỗi cặp tam giác đó.
Trả lời:
- △A'B'C' và△ABF: Tỉ số đồng dạng: (A'B') / (AB) = (A'F) / (AF) = (B'C') / (BF)
Luyện tập 3 (trang 36) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 10 cm. Đặt vật ở đâu để thu được ảnh cao bằng vật? Nhận xét tính chất ảnh.
Lời giải:
Luyện tập 4 (trang 36) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Đặt một vật cao 8 mm trước thấu kính hội tụ. Ảnh hứng được trên màn cách thấu kính 12 cm, cao 3,2 cm, vuông góc trục chính.
a. Xác định khoảng cách từ vật tới thấu kính.
b. Tìm tiêu cự của thấu kính.
Lời giải:
III. Thí nghiệm thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
Câu hỏi 5 (trang 37) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Dựa vào hình vẽ, em chứng tỏ trong trường hợp vật cách thấu kính d = 2f thì ảnh cách thấu kính d' = 2f và ảnh có độ cao bằng vật.
Trả lời:
Quy ước: 1 ô = 1 cm
Ta có: OF = 3 cm; AB = 2 cm; OA = 6 cm = 2.OF hay d = 2f
Dựa vào hình vẽ, ta nhận thấy
OA' = 6 cm = 2.OF hay d' = 2f
A'B' = 2 cm = AB
=> Vật cách thấu kính d = 2f thì ảnh cách thấu kính d' = 2f và ảnh có độ cao bằng vật.
IV. Kính lúp
Câu hỏi 6 (trang 38) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Nêu một số trường hợp dùng kính lúp.
Trả lời:
- Đọc sách, thiết kế và sản xuất, nhìn các đối tượng nhỏ hoặc từ xa, phẫu thuật, giải trí, ….
Vận dụng (trang 38) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Người già thường đeo kính là thấu kính hội tụ để đọc sách. Nếu thấu kính có tiêu cự f = 50 cm thì cần đặt sách cách thấu kính bao nhiêu để ảnh của các dòng chữ trên sách cách thấu kính 50 cm?
Lời giải:
Hoạt động Thực hành (trang 38) Khoa học tự nhiên 9 Cánh Diều Bài 6: Chuẩn bị
Một số kính lúp, một vài mẫu vật nhỏ (sợi tóc, các vết nứt trên bề mặt vật …).
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
- Đặt vật cần quan sát lên mặt tờ giấy trắng.
- Dịch chuyển kính lúp đến vị trí sao cho:
+ Khoảng cách từ vật đến kính lúp nhỏ hơn tiêu cự.
+ Khoảng cách từ vật đến kính lúp bằng tiêu cự.
- Trong mỗi trường hợp, đặt mắt ở vị trí thích hợp để nhìn rõ ảnh của vật. Mô tả tính chất ảnh quan sát được.
Trả lời:
- Khoảng cách từ vật đến kính lúp nhỏ hơn tiêu cự:
Ảnh quan sát được là ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật.
- Khoảng cách từ vật đến kính lúp bằng tiêu cự:
Không thu được ảnh.