Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG Bài ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CULƠNG A.TĨM TẮT LÍ THUYẾT I.Sự nhiễm điện vật Điện tích Tương tác điện 1.Sự nhiễm điện vật -Một vật bị nhiễm điện do: cọ xát lên vật khác, tiếp xúc với vật nhiễm điện khác, đưa lại gần vật nhiễm điện khác -Có thể dựa vào tượng hút vật nhẹ để kiểm tra xem vật có bị nhiễm điện hay khơng Điện tích Điện tích điểm -Vật bị nhiễm điện cịn gọi vật mang điện, vật tích điện điện tích -Điện tích điểm vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét 3.Tương tác điện -Các điện tích dấu đẩy -Các điện tích khác dấu hút II.Định luật Cu-lơng Hằng số điện môi 1.Định luật Cu-lông Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân khơng có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng: |qq | N m F  k 2 với k số phụ thuộc vào hệ đơn vị đo, hệ SI k  9.109 C2 r -Đơn vị điện tích culơng (C) *Véc tơ lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên chân khơng có đặc điểm: +Điểm đặt: điện tích q2 q1 +Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích +Chiều: Hướng ngồi điện tích dấu (lực r q2 q1 đẩy) hướng vào điện tích trái dấu (lực hút) r q q +Độ lớn: F01  F02  F  k 2 r 2.Lực tương tác điện tích điểm đặt điện mơi đồng tính Hằng số điện môi +Điện môi môi trường cách điện +Khi đặt điện tích điện mơi đồng tính lực tương tác chúng yếu  lần so với đặt chân khơng  gọi số điện môi môi trường (  1) | q q | +Lực tương tác điện tích điểm đặt điện mơi : F1  F2  F  k 22 r +Hằng số điện mơi đặc trưng cho tính chất cách điện môi trường Bài THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH I.Thuyết electron 1.Cấu tạo ngun tử phương diện điện Điện tích nguyên tố a)Cấu tạo nguyên tử Nguyên tử gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm trung tâm electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh +Hạt nhân gồm hạt nơtron không mang điện hạt prôtôn mang điện dương +Electron có điện tích e  1,6.1019 C khối lượng me  9,1.10 31 kg Prơtơn có điện tích e  1, 6.1019 C khối lượng m p  1, 67.1027 kg Khối lượng nơtron xấp xỉ khối lượng prôtôn +Số prôtôn hạt nhân số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường ngun tử trung hồ điện b)Điện tích nguyên tố Điện tích electron điện tích prơtơn điện tích nhỏ mà ta có Vì ta gọi chúng điện tích nguyên tố Thuyết electron Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 +Nguyên tử bị số electron trở thành ion dương Nếu nguyên tử nhận thêm số electron ion âm +Khối lượng electron nhỏ nên chúng có độ linh động cao Do electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển vật hay di chuyển từ vật sang vật khác làm cho vật bị nhiễm điện +Vật nhiễm điện âm vật thừa electron; Vật nhiễm điện dương vật thiếu electron II.Vận dụng 1.Vật dẫn điện vật cách điện -Vật dẫn điện vật có chứa điện tích tự -Vật cách điện vật khơng chứa electron tự Sự phân biệt vật dẫn điện vật cách điện tương đối 2.Sự nhiễm điện tiếp xúc Nếu cho vật tiếp xúc với vật nhiễm điện nhiễm điện dấu với vật 3.Sự nhiễm diện hưởng ứng Đưa cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M kim loại MN trung hồ điện đầu M nhiễm điện âm cịn đầu N nhiễm điện dương III Định luật bảo toàn điện tích -Trong hệ vật lập điện, tổng đại số điện tích khơng đổi: q1  q2    qn  const B.BÀI TOÁN Dạng Xác định đại lượng liên quan tới lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên a.Phương pháp 1.Xác định lực tương tác hai điện tích điểm đứng n q q Áp dụng cơng thức F  k 22 để suy đại lượng cần xác định r 2.Bài toán liên quan đến bảo tồn điện tích -Độ lớn điện tích vật mang điện: q  n e -Định luật bảo tồn điện tích:  qtruoc   qsau -Khi cho hai cầu nhỏ dẫn điện nhau, nhiễm điện tiếp xúc sau tách rời tổng điện tích chia cho cầu -Hiện tượng xảy tương tự nối hai cầu dây dẫn mảnh cắt bỏ dây nối -Khi chạm tay vào cầu nhỏ dẫn điện tích điện cầu điện tích trở thành trung hịa b.Bài tập 1.Lực tương tác hai điện tích Bài Hai điện tích điểm đặt chân khơng, cách đoạn R  4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F  105 N a.Tìm độ lớn điện tích (ĐS:1,3.10-9C) b.Tìm khoảng cách R1 chúng để lực đẩy tĩnh điện F1  2, 5.106 N (ĐS: 8cm) Bài Mỗi electron có khối lượng m  9,1.1031 kg , điện tích e  1, 6.1019 C So sánh lực đẩy tĩnh điện hai electron lực hấp dẫn chúng khoảng cách khơng khí Cho số hấp dẫn G  6, 67.1011 (ĐS: 42.1041) Bài Trong mơi trường dầu có   , người ta đặt hai điện tích điểm cách đoạn R  4cm Lực đẩy tĩnh điện chúng F  0, 25.105 N Tính: a.Độ lớn điện tích (ĐS: 1,3.10-9C) b.Lực đẩy tĩnh điện đo F1  6, 25.106 N khoảng cách hai điện tích bao nhiêu? (ĐS: 2,53cm) Bài Hai điện tích điểm đặt khơng khí, cách khoảng R  20cm Lực tương tác tĩnh điện chúng có giá trị Khi đặt dầu, khoảng cách, lực tương tác tĩnh điện chúng giảm lần Hỏi đặt dầu, khoảng cách hai điện tích phải để lực tương tác chúng lực tương tác ban đầu khơng khí (ĐS: 10cm) Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài Hai hạt bụi khơng khí cách khoảng R  3cm , hạt mang điện tích q  9, 6.1013 C a.Tính lực tĩnh điện hai hạt (ĐS: 9,216.10-12N) b.Tính số electron dư hạt bụi, biết điện tích electron e  1, 6.1019 C (ĐS: 6.106) Bài Hai vật nhỏ giống nhau, vật thừa electron Tìm khối lượng vật để lực tĩnh điện lực hấp dẫn (ĐS: 1,86.10-9kg) Bài Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hidro theo quỹ đạo tròn với bán kính R  5.1011 m a.Tính độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron Cho điện tích electron proton e  1, 6.1019 C; e  1,6.1019 C (ĐS: 9.10-8N) b.Tính vận tốc tần số chuyển động electron Coi electron hạt nhân nguyên tử Hidro tương tác theo định luật tĩnh điện.(ĐS: v  2, 2.106 m / s; f  0, 7.1016 Hz ) 2.Định luật bảo tồn điện tích Bài Hai vật nhỏ mang điện tích đặt khơng khí cách đoạn R  1cm , đẩy lực F  1,8 N Điện tích tổng cộng hai vật Q  3.105 C Tính điện tích vật (ĐS: q1  2.105 C ; q2  10 5 C ngược lại) Bài Hai cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang điện tích q1, q2, đặt khơng khí, cách đoạn R  20cm Chúng hút lực F  3, 6.104 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách cũ, chúng đẩy lực F '  2, 025.104 N Tính q1 , q2  q  8.108 C q1  2.108 C  q1  8.108 C  q1  2.10 8 C     (ĐS:  ) ; ; ; 8 8 8 8  q2  2.10 C q2  8.10 C  q2  2.10 C  q2  8.10 C     Bài Hai cầu kim loại nhỏ giống nhau, mang điện tích q1, q2, đặt khơng khí, cách đoạn R  2cm Chúng đẩy lực F  2,7.104 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa khoảng cách cũ, chúng đẩy lực F '  3,6.104 N Tính q1 , q2  q1  6.109 C  q1  6.109 C  q1  2.109 C  q1  2.10 9 C     ĐS:  ; ; ; 9 9 9 9  q2  2.10 C  q2  2.10 C  q2  6.10 C  q2  6.10 C     Dạng Xác định lực tổng hợp tác dụng lên điện tích a.Phương pháp      Nếu vật có điện tích q chịu tác dụng nhiều lực F1 , F2 ,  lực tổng hợp F tác dụng lên       q véc tơ tổng xác định bởi: F  F1  F2   F Có thể xác định hai cách sau: 1.Cộng hai véc tơ theo quy tắc cộng hình học     a)Nếu F1 , F2 phương: -Cùng chiều: F  F1  F2 -Ngược chiều: F  F1  F2     b)Nếu F1 , F2 vng góc nhau: F  F12  F22      c)Nếu F1 , F2 độ lớn hợp với góc  : F  2.OH  F  2.F1 cos     d)Tổng quát, F1 , F2 khác độ lớn hợp với góc α Theo định lý hàm số cosin ta có: F  F12  F22  2.F1.F2 cos     Hay: F  F12  F22  2.F1.F2 cos  2.Phương pháp hình chiếu Chọn hệ trục tọa độ Oxy vng góc chiếu véc tơ lên trục tọa độ   Fx  F1 x  F2 x   Ta có:  F  Fx2  Fy2 Fy  F1 y  F2 y     Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 b.Bài tập Bài Hai điện tích q1  8.10 8 C , q2  8.10 8 C đặt A, B khơng khí (AB = 6cm) Xác định lực tác dụng lên điện tích q3  8.108 C đặt C , nếu: a CA  4cm, CB  2cm (ĐS: 0,18N) b CA  4cm, CB  10cm (ĐS: 30,24.10-3N) c CA  CB  5cm (ĐS: 27,65.10-3N) Bài Ba điện tích điểm q1  107 C , q2  5.108 C , q3  4.108 C đặt A, B, C khơng khí, AB  5cm, AC  4cm, BC  1cm Tính lực tác dụng lên điện tích ĐS: F1  4, 05.102 N ; F2  16, 2.102 N ; F3  20, 25.102 N Bài Ba điện tích điểm q1  4.108 C , q2  4.108 C , q3  5.108 C đặt khơng khí ba đỉnh tam giác đều, cạnh a  2cm Xác định véc tơ lực tác dụng lên q3 (ĐS: 45.103 N ) Bài q1  q2  q3  q  1, 6.10 19 C đặt chân không ba đỉnh tam giác cạnh a  16cm Xác định lực tác dụng lên điện tích q3 (ĐS: F  3.1027 N ) Bài Ba điện tích điểm q1  27.108 C , q2  64.108 C , q3  107 C đặt khơng khí ba đỉnh ta giác ABC vuông C Cho AC  30cm, BC  40cm Xác định véc tơ lực tác dụng lên q3 (ĐS: 45.104 N ) Bài Tại ba đỉnh tam giác cạnh a  6cm khơng khí có đặt ba điện tích q1  6.10 9 C , q2  q3  8.109 C Xác định lực tác dụng lên điện tích q0  8.109 C tâm tam giác (ĐS: F  8, 4.104 N ) Bài Hai điện tích điểm q1  4.108 C , q2  12, 5.108 C đặt A, B khơng khí, AB  4cm Xác định lực tác dụng lên q3  2.109 C đặt C với CA  AB CA  3cm (ĐS: F  7, 66.104 N ) *Bài tập nâng cao Bài Có sau điện tích q đặt khơng khí sáu đỉnh lục giác cạnh a Tìm lực tác dụng lên điện tích (ĐS: F  15    kq ) 12 a2 Bài Bốn điện tích q giống đặt bốn đỉnh tứ diện cạnh a TÌm lực tác dụng lên điện q2 tích (ĐS: F  6.k ) a Bài Hình lập phương ABCDA’B’C’D’ cạnh a  6.1010 m đặt chân không Xác định lực tác dụng lên điện tích, nếu: a.Có hai điện tích q1  q2  1, 6.1019 m A, C; hai điện tích q1  q2  1, 6.1019 m B’ D’ q2 k  0, 45.109 N ) a b.Có bốn điện tích q  1, 6.1019 C bốn điện tích –q đặt xen kẽ đỉnh hình lập (ĐS: F  q2     1,5   0,54.109 N )  a   Dạng Khảo sát cân điện tích a.Phương pháp Khi điện tích cân đứng yên, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích thỏa điều kiện:       F  F1  F2    Phương trình véc tơ thường khảo sát theo hai cách: -Cộng véc tơ theo quy tắc hình bình hành, đưa hệ lực tác dụng lên điện tích cịn hai lực Hai lực phải trực đối (cùng giá, ngược chiều, độ lớn)  Fx  F1x  F2 x     -Phương pháp hình chiếu lên trục tọa độ:   F  Fx2  Fy2 Fy  F1 y  F2 y      b.Bài tập phương (ĐS: F  k Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài Hai điện tích q1  2.108 C , q2  8.108 C đặt A, B khơng khí, AB  8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a.C đâu để q3 nằm cân bằng? (ĐS: CA = 8cm, CB = 16cm) b.Dấu độ lớn q3 để q1, q2 cân bằng? (ĐS: q3  8.10 8 C ) Bài Hai điện tích q1  2.10 8 C , q2  1,8.10 7 C đặt A, B không khí, AB  8cm Một điện tích q3 đặt C Hỏi: a.C đâu để q3 nằm cân bằng? (ĐS: CA = 4cm, CB = 12cm) b.Dấu độ lớn q3 để q1, q2 cân bằng? (ĐS: q3  4,5.108 C ) Bài Tại ba đỉnh tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống q1  q2  q3  q  6.107 C Hỏi phải đặt điện tích thứ tư q0 đâu, có giá trị để hệ thống đứng yên cân (ĐS: q0   q  3, 46.107 C ) Bài Ở đỉnh hình vng cạnh a có điện tích Q  108 C Xác định dấu, độ lớn điện tích q đặt Q 2 1 ) tâm hình vng để hệ điện tích cân (ĐS: q   Bài Hai cầu nhỏ khối lượng m  0, g treo khơng khí hai sợi dây nhẹ chiều dài l  50cm vào điểm Khi hai cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy cách khoảng R  6cm a.Tính điện tích cầu Lấy g  10m / s (ĐS: 12.10-9C) b.Nhúng hệ thống vào rượu etylic (   27 ), tính khoảng cách R’ hai cầu, bỏ qua lực đẩy Acsimet Cho biết góc α nhỏ sin   tan  (ĐS: 2cm) Bài Hai cầu lim loại nhỏ giống cầu có điện tích q, khối lượng m  10 g , treo hai sợi dây chiều dài l  30cm vào điểm Giữ cầu I cố định theo phương thẳng đứng, dây treo cầu II lệch góc   600 so với phương thẳng đứng Cho g  10m / s Tìm q? (ĐS: 10-6C) *Bài tập nâng cao Bài Hai cầu kim loại nhỏ, giống treo vào điểm hai dây chiều dài l  20cm Truyền cho hai cầu điện tích tổng cộng q  8.107 C , chúng đẩy nhau, dây treo hợp thành góc   2  900 Cho g  10m / s a.Tìm khối lượng cầu b.Truyền thêm cho cầu điện tích q’, hai cầu đẩy góc hai dâu treo giảm cịn 600 Tính q’ Bài Hai cầu nhỏ kim loại giống treo hai dây dài vào điểm, tích điện cách đoạn a  5cm Chạm tay nhẹ vào cầu Tính khoảng cách chúng sau (ĐS: 3,15cm) Bài Hai cầu nhỏ giống khối lượng riêng D1 treo hai dây nhẹ chiều dài vào điểm Cho hai cầu nhiễm điện giống nhau, chúng đẩy dây treo hợp góc 1 Nhúng hệ thống vào chất điện mơi lỏng có khối lượng riêng D2, góc hai dây treo   1 D1 sin a.Tính ε điện mơi theo D1 , D2 , 1 ,  (ĐS:   1  D1  D2  sin  D2 b.Xác định D1 để 1   (ĐS: D1  )  1 Trang tan 2 1 tan 2 ) Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài Có ba cầu khối lượng m  10 g treo ba sợi dây mảnh chiều dài l  5cm vào điểm O Khi tích cho cầu điện tích q, chúng đẩy nhau, cách đoạn a  3cm Tìm q? Cho g  10m / s (ĐS: q   a mga 3k l  a2  33 107 C ) Bài 3.ĐIỆN TRƯỜNG - CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN A.TÓM TẮT LÍ THUYẾT I.Điện trường 1.Mơi trường truyền tương tác điện Mơi trường tuyền tương tác điện tích gọi điện trường 2.Điện trường Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt II.Cường độ điện trường 1.Khái niệm cường dộ điện trường Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu điện trường điểm 2.Định nghĩa Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm Nó xác định thương số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt điểm độ lớn q F E q Đơn vị cường độ điện trường V/m 3.Véc tơ cường độ điện trường   F E q  *Véc tơ cường độ điện trường E gây điện tích điểm Q có : -Điểm đặt điểm ta xét -Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét -Chiều hướng xa điện tích điện tích dương, hướng phía điện tích điện tích âm Q -Độ lớn : E  k  r   *Lực điện trường tác dụng lên điện tích q đặt nó: F  q.E    -Lực điện F chiều điện trường E q điện tích dương, ngược chiều E q điện tích âm -Độ lớn: F  q E Nguyên lí chồng chất điện trường a Nguyên lí: SGK    b Biểu thức: E  E1  E2 III.Đường sức điện 1.Hình ảnh đường sức điện -Các hạt nhỏ cách điện đặt điện trường bị nhiễm điện nằm dọc theo đường mà tiếp tuyến điểm trùng với phương véc tơ cường độ điện trường điểm 2.Định nghĩa -Đường sức điện đường mà tiếp tuyến điểm giá véctơ cường độ điện trường điểm Nói cách khác đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo 3.Hình dạng đường sức số điện trường Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Xem hình vẽ sgk 4.Các đặc điểm đường sức điện +Qua điểm điện trường có đường sức điện mà +Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng véc tơ cường độ điện trường điểm +Đường sức điện điện trường tĩnh đường khơng khép kín +Qui ước vẽ số đường sức qua diện tích định đặt vng góc với với đường sức điện điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường điểm 4.Điện trường -Điện trường điện trường mà véc tơ cường độ điện trường điểm có phương chiều độ lớn -Đường sức điện trường đường thẳng song song cách B.BÀI TOÁN Dạng Xác định cường độ điện trường điện tích điểm gây a.Phương pháp Q -Áp dụng công thức: E  k  đặc điểm véc tơ cường độ điện trường điện tích  r điểm gây điểm cách khoảng r   -Lực điện trường tác dụng lên điện tích đặt điện trường: F  q.E   + q  : F E chiều   + q  : F E ngược chiều +Độ lớn: F  q E b.Bài tập Bài Quả cầu nhỏ mang điện tích q  105 C đặt khơng khí a.Tính độ lớn cường độ điện trường điểm M cách tâm O cầu đoạn R  10cm b.Xác định lực điện trường cầu tích điện tác dụng lên điện tích điểm q '  107 C đặt M Suy lực điện trường tác dụng lên cầu mang điện tích q Bài Một điện tích điểm q  8, 0C đặt điện tường điện tích điểm Q chịu tác dụng lực điện có độ lớn 6, 4.108 N có tác dụng đẩy q xa Q a.Xác định cường độ điện trường vị trí đặt q b.Cho biết khoảng cách từ q đến Q 0,62m Phải đặt lại q vị trí để lực điện trường tác dụng lên q có độ lớn 3, 2.108 N Dạng Xác định cường độ điện trường tổng hợp điểm a.Phương pháp      Điện trường tổng hợp điểm xác định bởi: E  E1  E2   E Có thể xác định hai cách sau: 1.Cộng hai véc tơ theo quy tắc cộng hình học    a)Nếu E1 , E2 phương: -Cùng chiều: E  E1  E2 -Ngược chiều: E  E1  E2    b)Nếu E1 , E2 vng góc nhau: E  E12  E2     c)Nếu E1 , E2 độ lớn hợp với góc  : E  2.OH  E  2.E1 cos    d)Tổng quát, E1 , E2 khác độ lớn hợp với góc α Theo định lý hàm số cosin ta có: E  E12  E22  2.E1 E cos     Hay: E  E12  E2  2.E1 E cos  2.Phương pháp hình chiếu Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Chọn hệ trục tọa độ Oxy vng góc chiếu véc tơ lên trục tọa độ  Ex  E1 x  E2 x    Ta có:  E  Ex2  E y E y  E1 y  E2 y     3.Lưu ý: Đối với toán cực trị điện trường ta sử dụng bất đẳng thức Cô-si: Nếu a  0, b  ta ln có a  b  a.b Bất đẳng thức mở rộng cho ba số không âm a, b, c Khi ta có: Nếu a  0, b  0, c  ta có a  b2  c  3 a.b.c b.Bài tập Bài Cho hai điện tích q1  4.1010 C , q2  4.10 10 C đặt A, B khơng khí, AB = a = 2cm Xác  định véc tơ cường độ điện trường E tại: a.H trung điểm AB (ĐS: 72.103V/m) b.M cách A 1cm, cách B 3cm (ĐS: 32.103V/m) c.N hợp với A B thành tam giác (ĐS: 9.103V/m) Bài Giải lại tập với q1  q2  4.1010 C Bài Hai điện tích q1  8.108 C , q2  8.108 C đặt A, B khơng khí , AB = 4cm Tìm véc tơ cường độ điện trường C trung trực AB, cách AB 2cm, suy lực tác dụng lên điện tích điểm q  2.109 C đặt C (ĐS: E  2.105 V / m; F  25, 4.104 N ) Bài Xét hai điện tích điểm q1 q2 đặt hai điểm A B cách 0,40m Hãy xác định điện trường  tổng hợp E điểm C cho ABC tạo thành tam giác vuông cân C trường hợp sau: a q1  q2  5C (ĐS: 7,9.105V / m ) b q1  q2  5 C (ĐS: 7,9.105V / m ) c q1  5C; q2  5C (ĐS: 7,9.105V / m ) Bài Hai điện tích q1  108 C , q2  108 C đặt A, B khơng khí , AB = 6cm Tìm véc tơ cường độ điện trường M trung trực AB, cách AB 4cm (ĐS: 0, 432.105V / m ) Bài Tại ba đỉnh tam giác ABC vuông A cạnh a  50cm, b  40cm, c  30cm Ta đặt điện tích điểm q1  q2  q3  109 C Xác định cường độ điện trường tổng hợp H chân đường cao kẻ từ A (ĐS: 246V/m) Bài Ba điểm A, B, C không khí tạo thành tam giác vng A với AB  3cm, AC  4cm Các  điện tích q1, q2 đặt A B Biết q1  3, 6.109 C , véc tơ cường độ điện trường tổng hợp EC C có phương song song với AB Xác định q2 cường độ điện trường tổng hợp C (ĐS: EC  1, 5.104 V / m; q2  6,94.10 9 C ) *Bài tập nâng cao Bài Tại sáu đỉnh lục giác ABCDEF cạnh a khoongkhis, đặt điện tích q, 2q, q 3q, 4q, 5q, 6q Xác định cường độ điện trường tổng hợp tâm O lục giác (ĐS: E  6k ) a Bài Hai điện tích điểm q1  q2  q  đặt A, B khơng khí Cho biết AB = 2a   a.Xác định cường độ điện trường tổng hợp EM M trung trực AB cách AB 2kqh đoạn h (ĐS: EM  )  a2  h2  a 4kq ) ;  EM  max  3a Bài Hai điện tích điểm q1  q  q2  q  đặt A, B khơng khí Cho biết AB = 2a b.Xác định h để EM cực đại Tính giá trị cực đại (ĐS: h  Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333   a.Xác định cường độ điện trường tổng hợp EM M trung trực AB cách AB 2kqa đoạn h (ĐS: EM  ) a2  h2   2kq ) a2 Bài Cho bốn điện tích độ lớn q đặt bốn đỉnh hình vng cạnh a Tìm điện trường tổng hợp tâm O hình vng trường hợp bốn điện tích có dấu sau: kq a)     (ĐS: 0) b)     (ĐS: 0) c)     (ĐS: E  2 ) a Bài Tại ba đỉnh A, B, C hình vng ABCD cạnh a đặt ba điện tích q giống (q>0) Tính điện trường tổng hợp tại: 2kq a.Tâm O hình vng (ĐS: EO  ) a  kq  b.Đỉnh D (ĐS: ED     ) 2a  Dạng Điện trường tổng hợp triệt tiêu Điện tích cân điện trường a.Phương pháp       1.Tại vị trí điện trường tổng hợp triệt tiêu ta có: E  E1  E2    (1)       2.Vật tích điện cân điện trường có hợp lực tác dụng triệt tiêu: F  F1  F2    (2) Các phương trình (1) (2) giải theo cách giới thiệu Suy điều kiện đại lượng liên quan Lưu ý: Trong số lực tác dụng lên vật tích điện cân điện trường có lực điện lực khác như: trọng lực, lực căng, lực đẩy Ác-si-mét, b Bài tập Bài Cho hai điện tích điểm q1 q2 đặt A, B khơng khí, AB = 100cm Tìm điểm C cường độ điện trường tổng hợp không với: a q1  36.106 C ; q2  4.106 C (ĐS: CA = 75cm, CB=25cm) b.Xác định h để EM cực đại Tính giá trị cực đại (ĐS: h  0;  EM max  b q1  36.106 C ; q2  4.106 C (ĐS: CA = 150cm, CB = 50cm) Bài Bốn điểm A, B, C, D khơng khí tạo thành hình chữ nhật ABCD cạnh AD  a  3cm , AB  b  4cm Các điện tích q1, q2, q3 đặt A, B, C Biết q2  12,5.108 C cường độ    điện trường tổng hợp D ED  Tính q1 q3 (ĐS: q1  2, 7.108 C ; q3  6, 4.10 8 C ) Bài Cho hai điện tích q1 q2 đặt A, B khơng khí, AB = 2cm Biết q1  q2  7.108 C điểm C cách q1 6cm, cách q2 8cm có cường độ điện trường tổng hợp khơng Tìm q1, q2 (ĐS: q1  9.108 C ; q2  16.108 C ) Bài Cho hình vng ABCD, A C đặt điện tích q1  q3  q Hỏi phải đặt B điện tích q2 để điện trường tổng hợp D triệt tiêu (ĐS: q2  2 2q ) Bài Quả cầu nhỏ khối lượng m  0, 25 g mang điện tích q  2,5.109 C treo sợi dây  đặt vào điện trường E có phương nằm ngang có độ lớn E  106V / m Tính góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng Cho g  10m / s (ĐS: 450) Bài Một giọt dầu nhỏ khối lượng m  2,00.1015 kg đứng yên lơ lửng chân không tác dụng  trọng lực lực điện trường điện trương E có độ lớn E  6,12.103V / m thẳng đứng, hướng xuống Lấy g  9,81m / s Hỏi giọt dầu mang điện tích âm hay dương? Tính điện tích (ĐS: q  3, 21.1018 C ) Bài CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN Trang Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 I.Công lực điện 1.Đặc điểm lực điện tác dụng lên điện tích đặt điện trường   -Biểu thức: F  q.E -Độ lớn: F  q E      -Phương, chiều véc tơ E : q  F chiều E ; q  F ngược chiều E  -Nhận xét: Lực F lực không đổi Công lực điện điện trường AMN  q.E.d -Với d hình chiếu đường đường sức điện Chiều đường sức điện chiều dương -Các trường hợp đặc biệt: + Nếu   900 cos  > 0, d >0 => A > + Nếu   900 cos  < 0, d A < -Tổng quát: Công lực điện trường di chuyển điện tích điện trường từ M đến N AMN  q.E.d , khơng phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M điểm cuối N đường 3.Công lực điện di chuyển điện tích điện trường -Cơng lực điện di chuyển điện tích điện trường khơng phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối đường -Lực tĩnh điện lực thế, trường tĩnh điện trường II.Thế điện tích điện trường Khái niệm điện tích điện trường -Thế điện tích đặt điểm điện trường đặc trưng cho khả sinh công điện trường đặt điện tích điểm -Đối với điện tích q (dương) đặt điểm M điện trường thì: A  q.E.d  WM Trong trường hợp điện tích q nằm điểm M điện trường nhiều điện tích gây lấy cơng lực điện di chuyển q từ M xa vô cực: WM  AM  Sự phụ thuộc WM vào điện tích q -Thế điện tích điểm q đặt điểm M điện trường : AM   WM  VM q -Thế tỉ lệ thuận với q Công lực điện độ giảm điện tích điện trường -Khi điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường cơng mà lực điện trường tác dụng lên điện tích sinh độ giảm điện tích q điện trường AMN  WM  WN Bài ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ I Điện 1.Khái niệm điện -Điện điểm điện trường đặc trưng cho điện trường phương diện tạo điện tích 2.Định nghĩa -Điện điểm M điện trường đại lượng đặc trưng cho điện trường phương diện tạo đặt điện tích q Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên điện tích q q di chuyển từ M xa vô cực độ lớn q A VM  M  q Trang 10 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 a.Định vị trí M để tia tới SM có tia ló song song với (ĐS: OM  R ) b.Tính góc lệch ứng với tia SO sau ánh sáng khúc xạ không khí (ĐS: D  150 ) c.Xác định đường tia tới SA Bài Chiếu tia sáng tới tâm mặt khối lập phương với góc tới i1 , mặt phẳng tới song song với mặt bên khối lập phương Thủy tinh làm khối lập phương có chiết suất n Sau khúc xạ mặt trên, tia sáng phản xạ toàn phần mặt bên ló đáy Tìm điều kiện mà góc tới i1 phải thỏa (ĐS: n  sin i1  n  ) Bài Một khối nhựa suất hình lập phương, chiết suất n Định điều kiện mà n phải nghiệm để tia sáng từ khơng khí xun vào mặt, tới mặt kề phản xạ toàn phần mặt (ĐS: n  ) Bài Một khối thủy tinh có tiết diện thẳng hình vẽ, đặt khơng khí (ABCD: E S hình vng; CDE: tam giác vuông cân) Trong mặt phẳng tiết diện thẳng, chiếu I chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI vuông góc với DE ( IE  ID ) a.Chiết suất thủy tinh n  1,5 Vẽ đường tia sáng khối thủy D C tinh Nêu rõ phương tia ló b.Chùm tia tới giữ nguyên Giả sử phần CDE có chiết suất n1  1,5 phần ABCD có chiếu suất n2  n1 Hãy tính n2 để tia khúc xạ thủy tinh tới mặt AD ló khơng khí: -theo phương vng góc với SI (ĐS: n2  1, 275 ) -theo phương hợp với SI góc 450 (ĐS: n2  1, 46 ) Bài Một sợi quang hình trụ với lõi có chiết suất n1  1,5 phần bọc A B n2 2α n1 ngồi có chiết suất n2  1, 41 Chùm tia tới hội tụ mặt trước ống với n2 góc 2 (hình vẽ) Xác định góc  để tất tia sáng chùm truyền ống (ĐS:   300 ) Dạng Tính toán liên quan đến truyền ánh sáng tạo ảnh qua hai mặt song song lưỡng chất phẳng I.Phương pháp 1.Bản hai mặt song song -Là môi trường suốt giới hạn hai mặt phẳng song song với a.Sự truyền ánh sáng qua mặt song song S i -Gọi e bề dày bản, n chiết suất Chiếu tia sáng đơn sắc SI tới mặt song song góc tới i cho có tia ló KR I mặt bên Theo định luật khúc xạ ánh sáng cho điểm tới I điểm ló K r sin i  n sin r r ta có:   sin i  sin i '  i  i ' n sin r  sin i ' K -Vậy tia tới tia ló khỏi mặt song song song song i’ với A B R b.Sự tạo ảnh điểm qua mặt song song A’ -Từ A, vẽ thêm tia sáng AH vng góc với Tia sáng B’ i thẳng qua không bị lệch Giao điểm hai tia ló ảnh I A’ A Tương tự, từ B vẽ tia vng góc với Các tia ló H tương ứng cắt B’ Ta thấy ảnh A’B’ song song với AB, có M r độ lớn A ' B '  AB r tan r -Từ hình vẽ ta có: KJ  IJ tan r  MJ tan i  MJ  IJ J tan i K -Vì góc tới i nhỏ nên ta có tan i  sin i  i; tan r  sin r  r i r i  nr   i n Trang 73 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Vậy: MJ  IJ r IJ e   i n n -Khoảng cách vật ảnh là: AA '  IM  IJ  MJ  e  e  1  e 1   n  n 2.Lưỡng chất phẳng Hai môi trường suốt ngăn cách mặt phẳng gọi lưỡng chất phẳng a.Ảnh qua lưỡng chất phẳng -Để vẽ ảnh ta thường vẽ hai tia sáng phát từ vật: +Một tia tới vuông góc với lưỡng chất phẳng truyền thẳng K r +Một tia khác đến lưỡng chất phẳng góc tới bé (điều kiện tương H I điểm) khúc xạ vào môi trường thứ hai b.Công thức A’ i -Xét hai tam giác HAI tam giác HA’I, ta có: HI  tan i  tan i HA '  HS    A HI  tan r HA tan r  HA '   i HA ' -Vì góc tới i nhỏ nên tan i  i; tan r  r   r HA i n -Định luật khúc xạ trường hợp góc nhỏ: n1.i  n2 r   r n1 HA ' n2 -Vậy ta có:  HA n1 II.Bài tập Bài Một người nhìn vật đáy chậu theo phương thẳng đứng Đổ nước vào chậu, người ta thấy vật gần thêm 5cm Chiết suất nước n  Tính chiều cao lớp nước đổ vào chậu (ĐS: 20cm) Bài Mắt người quan sát cá hai vị trí đối xứng qua mặt thống cáh 1,20m Bước có chiết suất n  a.Người thấy cá cách bao xa? (ĐS; 1,05m) b.Cá thấy mắt người cách bao xa? (ĐS: 1,40m) Bài Một thước thẳng dài 1m, có 100 độ chia, nhúng thẳng đứng vào bể nước Đầu mang vạch số ngồi khơng khí Một người nhìn vào theo phương gần vng góc với mặt nước Người đồng thời thấy hai ảnh thước: ảnh phần thước ngồi khơng khí ảnh phần thước nhúng nước a.Hãy giải thích tượng mà người quan sát b.Người quan sát thấy ảnh vạch 100 trùng với ảnh vạch Tính chiều dài phần thước ngập nước (ĐS: 52cm) c.Ấn sâu thước cho vạch 100 chạm đáy bể thấy ảnh vạch 100 nằm phía dưới, cách ảnh vạch số 19 độ chia Xác định độ sâu bể nước Cho chiết suất nước n  (ĐS: 68cm) Bài Một người nhìn theo phương thẳng đứng qua kính có hai mặt song song thấy chữ trang sách a.Vẽ hình để xác định vị trí ảnh chữ mà người nhìn thấy, nhận xét tính chất ảnh b.Tìm khoảng cách chữ ảnh chữ nằm đường thẳng từ mắt vng góc với kính Biết thủy tinh có chiết suất 1,5 dày 1,2cm (ĐS: 0,4cm) Bài Một thức kẻ dài 40cm để chìm nửa chiều dài nước (chiết suất nước n  ) Thước nghiêng góc 450 với mặt thống nước Hỏi mắt đặt khơng khí thấy phần chìm thước làm với mặt thống nước góc độ? (ĐS: 370) Trang 74 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài Đáy cốc thủy tinh mặt song song chiết suất n  1,5 Đặt lên cốc tờ giấy nằm ngang nhìn qua đáy cố theo phương thẳng đứng thấy hàng chữ ghi giấy tựa nằm thủy tinh, cách mặt đáy 6mm Đổ nước vào đầy cốc nhìn qua lớp nước theo phương thẳng đứng thấy hàng chữ tựa nằm nước, cách mặt nước 10,2cm Chiết suất nước n '  Tính độ dày đáy cốc chiều cao cốc (ĐS: 9mm; 128mm) Chương MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC Bài LĂNG KÍNH I.Cấu tạo lăng kính -Lăng kính khối chất suốt, đồng chất, thường có dạng lăng trụ tam giác A -Một lăng kính đặc trưng bởi: +Góc chiết quang A +Chiết suất n n II.Đường tia sáng qua lăng kính 1.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng -Chùm ánh sáng trắng qua lăng kính bị phân tích thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác Đó tán sắc ánh sáng 2.Đường truyền tia sáng qua lăng kính A -Chiếu đến mặt bên lăng kính chùm sáng hẹp đơn sắc SI +Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa lệch phía đáy K D I J lăng kính i1 i2 r1 r2 +Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức lệch phía H S đáy lăng kính R n -Vậy, có tia ló khỏi lăng kính tia ló lệch phía đáy lăng kính so với tia tới -Góc tạo tia ló tia tới gọi góc lệch D tia sáng truyền qua lăng kính III.Các cơng thức lăng kính Tổng qt Trường hợp góc A i1 nhỏ Lăng kính điều kiện góc lệch cực tiểu -Tia tới tia ló đối xứng qua mặt phẳng phân sin i1  n sin r1  i1  nr1 ; i2  nr2 giác góc chiết quang sin i  n sin r   2  A  r1  r2 A   D  n 1 A i1  i2  i; r1  r2  r     A  r1  r2    D  i1  i2  A  Dmin  2i  A   IV.Công dụng lăng kính 1.Máy quang phổ -Lăng kính phận máy quang phổ -Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát thành thành phần đơn sắc, nhờ xác định cấu tạo nguồn sáng 2.Lăng kính phản xạ tồn phần -Lăng kính phản xạ tồn phần lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác vuông cân -Lăng kính phản xạ tồn phần sử dụng để tạo ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy ảnh, …) Bài THẤU KÍNH MỎNG I.Thấu kính Phân loại thấu kính -Thấu kính khối chất suốt giới hạn hai mặt cong mặt cong mặt phẳng -Phân loại: +Thấu kính lồi (rìa mỏng) thấu kính hội tụ +Thấu kính lỏm (rìa dày) thấu kính phân kì II.Khảo sát thấu kính hội tụ 1.Quang tâm Tiêu điểm Tiêu diện a)Quang tâm Trang 75 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Điểm O thấu kính mà tia sáng tới truyền qua O truyền thẳng gọi quang tâm thấu kính -Đường thẳng qua quang tâm O vng góc với mặt thấu kính trục thấu kính -Các đường thẳng qua quang tâm O trục phụ thấu kính b)Tiêu điểm Tiêu diện -Chùm tia sáng song song với trục sau qua thấu kính hội tụ điểm trục Điểm tiêu điểm thấu kính -Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm F (tiêu điểm vật) F’ (tiêu điểm ảnh) đối xứng với qua quang tâm -Chùm tia sáng song song với trục phụ sau qua thấu kính hội tụ điểm trục phụ Điểm tiêu điểm phụ thấu kính -Mỗi thấu kính có vơ số tiêu điểm phụ vật Fn tiêu điểm phụ ảnh Fn’ -Tập hợp tất tiêu điểm tạo thành tiêu diện Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện vật tiêu diện ảnh Có thể coi tiêu diện mặt phẳng vng góc với trục qua tiêu điểm 2.Tiêu cự Độ tụ a.Tiêu cự: Độ dài đại số từ quang tâm tới tiêu điểm thấu kính gọi tiêu cự thấy kính f  OF  OF ' b.Độ tụ: D  f -Đơn vị độ tụ điôp (dp): 1dp  1m -Qui ước: Thấu kính hội tụ: f  0; D  II.Khảo sát thấu kính phân kì -Quang tâm thấu kính phân kì củng có tính chất quang tâm thấu kính hội tụ -Các tiêu điểm tiêu diện thấu kính phân kì xác định tương tự thấu kính hội tụ Điểm khác biệt chúng ảo, xác định đường kéo dài tia sáng -Qui ước: Thấu kính phân kì: f  0; D  IV.Sự tạo ảnh thấu kính 1.Khái niệm ảnh vật quang học -Ảnh điểm điểm đồng qui chùm tia ló hay đường kéo dài chúng, -Ảnh điểm thật chùm tia ló chùm hội tụ, ảo chùm tia ló chùm phân kì -Vật điểm điểm đồng qui chùm tia tới đường kéo dài chúng -Vật điểm thật chùm tia tới chùm phân kì, ảo chùm tia tới chùm hội tụ 2.Cách dựng ảnh tạo thấu kính *Sử dụng hai tia sau: -Tia tới qua quang tâm -Tia ló thẳng -Tia tới song song trục -Tia ló qua tiêu điểm ảnh F’ -Tia tới qua tiêu điểm vật F -Tia ló song song trục -Tia tới song song trục phụ -Tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’n 3.Các trường hợp ảnh tạo thấu kính -Xét vật thật với d khoảng cách từ vật đến thấu kính: a) Thấu kính hội tụ +d > 2f: ảnh thật, nhỏ vật + d = 2f: ảnh thật, vật + 2f > d > f: ảnh thật lớn vật + d = f: ảnh lớn, vô cực + f > d: ảnh ảo, lớn vật b) Thấu kính phân kì Vật thật qua thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo chiều với vật nhỏ vật V.Các cơng thức thấu kính 1 -Cơng thức xác định vị trí ảnh:   f d d' Trang 76 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Cơng thức xác định số phóng đại: k  A' B ' d'  d AB -Qui ước dấu: Vật thật: d  ; Vật ảo: d  ; Ảnh thật: d '  ; Ảnh ảo: d '  k  : ảnh vật chiều ; k  : ảnh vật ngược chiều VI.Công dụng thấu kính -Thấu kính có nhiều cơng dụng hữu ích đời sống khoa học Thấu kính dùng làm: Kính khắc phục tật mắt; Kính lúp; Máy ảnh, máy ghi hình; Kính hiễn vi; Kính thiên văn, ống nhòm; Đèn chiếu; Máy quang phổ Bài MẮT I.Cấu tạo quang học mắt Mắt hệ gồm nhiều môi trường suốt tiếp giáp mặt cầu Từ ngồi vào trong, mắt có phận sau: -Giác mạc: Màng cứng, suốt Bảo vệ phần tử bên làm khúc xạ tia sáng truyền vào mắt -Thủy dịch: Chất lỏng suốt có chiết suất xấp xỉ chiết suất nước -Lịng đen: Màn chắn, có lỗ trống gọi Con có đường kính thay đổi tự động tùy theo cường độ sáng -Thể thủy tinh: Khối chất đặc suốt có hình dạng thấu kính hai mặt lồi -Dịch thủy tinh: Chất lỏng giống chất keo loãng, lấp đầy nhãn cầu sau thể thủy tinh -Màng lưới (võng mạc): Lớp mỏng tập trung đầu sợi dây thần kinh thị giác Ở màng lưới có điểm vàng V nơi cảm nhận ánh sáng nhạy điểm mù (tại đó, sợi dây thần kinh vào nhãn cầu) không nhạy cảm với ánh sáng -Hệ quang học mắt coi tương đương thấu kính hội tụ gọi thấu kính mắt Mắt hoạt động máy ảnh, đó: +Thấu kính mắt có vai trị vật kính +Màng lưới có vai trị phim II.Sự điều tiết mắt Điểm cực viễn Điểm cực cận 1 Ta có: Với mắt d’ = OV không đổi   f d d ' Khi nhìn vật khoảng cách khác (d thay đổi) f thấu kính mắt phải thay đổi để ảnh màng lưới 1.Sự điều tiết Điều tiết hoạt động mắt làm thay đổi tiêu cự mắt ảnh vật cách mắt khoảng khác tạo màng lưới -Khi mắt trạng thái không điều tiết, tiêu cự mắt lớn ( f max ; Dmax ) -Khi mắt điều tiết tối đa, tiêu cự mắt nhỏ ( f ; Dmin ) 2.Điểm cực viễn Điểm cực cận -Khi mắt không điều tiết, điểm trục mắt mà ảnh tạo màng lưới gọi điểm cực viễn CV Đó điểm xa mà mắt nhìn rõ Mắt khơng có tật CV xa vơ ( OCV   ) -Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trục mắt mà ảnh tạo màng lưới gọi điểm cực cận CC Đó điểm gần mà mắt cịn nhìn rõ Càng lớn tuổi điểm cực cận lùi xa mắt -Khoảng cách CV CC gọi khoảng nhìn rõ mắt OCV gọi khoảng cực viễn, D  OCV gọi khoảng cực cận III.Năng suất phân li mắt -Góc trơng vật AB góc tưởng tượng nối quang tâm mắt tới hai điểm đầu cuối vật -Góc trơng nhỏ    hai điểm để mắt cịn phân biệt hai điểm gọi suất phân li mắt Khi đó, ảnh điểm đầu cuối vật tạo hai tế bào thần kinh thị giác kế cận Mắt bình thường     1' IV.Các tật mắt cách khắc phục Trang 77 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 1.Mắt cận cách khắc phục a)Đặc điểm -Độ tụ lớn độ tụ mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ điểm trước màng lưới f max  OV - OCV hữu hạn; CC gần mắt bình thường b)Cách khắc phục -Đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp để nhìn rỏ vật vô cực mà mắt điều tiết Tiêu cự thấu kính cần đeo (nếu coi kính đeo sát mắt) : f k  OCV 2.Mắt viễn thị cách khắc phục a)Đặc điểm -Độ tụ nhỏ độ tụ mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ điểm sau màng lưới f max  OV -Nhìn vật vơ cực phải điều tiết CC xa mắt bình thường b)Cách khắc phục -Đeo thấu kính hội tụ có tụ số thích hợp để: +Hoặc nhìn rõ vật xa mà khơng phải điều tiết mắt +Hoặc nhìn rõ vật gần mắt bình thường (ảnh ảo điểm gần muốn quan sát qua thấu kính điểm cực cận mắt) 3.Mắt lão cách khắc phục -Khi tuổi cao khả điều tiết giảm mắt yếu thể thủy tinh cứng nên điểm cực cận CC dời xa mắt -Để khắc phục tật lão thị, phải đeo kính hội tụ tương tự người viễn thị V.Hiện tượng lưu ảnh mắt Cảm nhận tác động ánh sáng lên tế bào màng lưới tiếp tục tồn khoảng 0,1s sau ánh sáng kích thích tắt, nên người quan sát “thấy” vật khoảng thời gian Đó tượng lưu ảnh mắt Bài KÍNH LÚP I.Tổng quát dụng cụ quang học bỗ trợ cho mắt -Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ảnh với góc trơng lớn góc trơng vật nhiều lần  tan  -Số bội giác: G    tan  II.Công dụng cấu tạo kính lúp -Kính lúp dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát vật nhỏ Kính lúp cấu tạo thấu kính hội tụ (hoặc hệ ghép tương đương với thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (cm) III.Sự tạo ảnh qua kính lúp -Đặt vật khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật kính lúp Khi kính cho ảnh ảo chiều lớn vật -Để nhìn thấy ảnh phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến thấu kính để ảnh giới hạn nhìn rỏ mắt Động tác quan sát ảnh vị trí xác định gọi ngắm chừng vị trí -Khi cần quan sát thời gian dài, ta nên thực cách ngắm chừng cực viễn để mắt không bị mỏi III.Số bội giác kính lúp Xét trường hợp ngắm chừng vơ cực Khi vật AB phải đặt tiêu diện vật kính lúp AB AB -Ta có: tan   tan   OCC f tan  OCC -Do G   tan  f -Người ta thường lấy khoảng cực cận OCC  25cm Khi sản xuất kính lúp người ta thường ghi giá trị G ứng với khoảng cực cận kính (5x, 8x, 10x, …) Trang 78 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Khi ngắm chừng cực cận: Gc  k  ' dC dC Bài KÍNH HIỂN VI I.Cơng dụng cấu tạo kính hiển vi -Kính hiển vi dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để nhìn vật nhỏ, cách tạo ảnh có góc trơng lớn Số bội giác kính hiễn vi lớn nhiều so với số bội giác kính lúp -Kính hiển vi gồm vật kính thấu kính hội tụ có tiêu nhỏ (vài mm) thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài cm) Vật kính thị kính đặt đồng truc, khoảng cách chúng O1O2  l không đổi Khoảng cách F1' F2   gọi độ dài quang học kính.Ngồi cịn có phận tụ sáng để chiếu sáng vật cần quan sát Đó thường gương cầu lỏm II.Sự tạo ảnh kính hiển vi O1 O2   -Sơ đồ tạo ảnh: AB  A1B1  A2 B2 d d' d d' 1 2 A1B1 ảnh thật lớn nhiều so với vật AB A2B2 ảnh ảo lớn nhiều so với ảnh trung gian A1B1 Mắt đặt sau thị kính để quan sát ảnh ảo A2B2 Điều chỉnh khoảng cách từ vật đến vật kính (d1) cho ảnh cuối (A2B2) giới hạn nhìn rỏ mắt góc trông ảnh phải lớn suất phân li mắt Nếu ảnh sau A2B2 vật quan sát tạo vơ cực ta có ngắm chừng vơ cực III.Số bội giác kính hiễn vi d' d' -Khi ngắm chừng cực cận: GC  k1.k2  d1  d -Khi ngắm chừng vô cực: G  k1 G2   OCC Với   O1O2  f1  f f1 f Bài KÍNH THIÊN VĂN I.Cơng dụng cấu tạo kính thiên văn -Kính thiên văn dụng cụ quang bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trơng lớn vật xa -Kính thiên văn gồm: Vật kính thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (và dm đến vài m); Thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm); Vật kính thị kính đặt đồng trục, khoảng cách chúng thay đổi II.Sự tạo ảnh kính thiên văn -Hướng trục kính thiên văn đến vật AB xa cần quan sát để thu ảnh thật A1B1 tiêu diện ảnh vật kính Sau thay đổi khoảng cách vật kính thị kính để ảnh cuối A2B2 qua thị kính ảnh ảo, nằm giới hạn nhìn rỏ mắt góc trơng ảnh phải lớn suất phân li mắt Mắt đặt sau thị kính để quan sát ảnh ảo Để quan sát thời gian dài mà không bị mỏi mắt, ta phải đưa ảnh cuối vô cực: ngắm chừng vơ cực III.Số bội giác kính thiên văn -Khi ngắm chừng vơ cực: AB AB Ta có: tan   1 ; tan   1 f1 f2 tan  f Do dó: G   tan  f -Số bội giác kính thiên văn điều kiện khơng phụ thuộc vị trí đặt mắt sau thị kính BÀI TỐN Dạng Tính tốn liên quan đến đường tia sáng qua lăng kính I.Phương pháp -Áp dụng cơng thức góc lăng kính : Tổng quát Trường hợp góc A i1 nhỏ Trang 79 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 sin i1  n sin r1 i1  nr1 ; i2  nr2 sin i  n sin r   2  A  r1  r2  D  n 1 A    A  r1  r2   D  i1  i2  A  -Lăng kính có phản xạ tồn phần mặt : Tại mặt phải thỏa mãn hệ thức : r  igh -Lăng kính điều kiện góc lệch cực tiểu : +Đường tia sáng đối xứng qua mặt phẳng phân giác góc chiết quang +Góc lệch tăng với biến thiên góc tới i1 mặt thứ A  i1  i2  i; r1  r2  r  +Công thức:   Dmin  2i  A  II.Bài tập Bài Lăng kính có chiết suất n  1,50 góc chiết quang A  300 Một chùm tia sáng đơn sắc, hẹp chiếu vng góc đến mặt trước lăng kính a.Tính góc ló góc lệch chùm tia sáng (ĐS : i2  48035'; D  18035 ' ) b.Giữ chùm tia tới cố định, thay lăng kính lăng kính có kích thước có chiết suất n '  n Chùm tia ló sát mặt sau lăng kính Tính n ' (ĐS: 2) c.Nếu điều kiện câu (b) lăng kính thay có chiết suất lăng kính cho có góc chiết quang A '  A A ' có giá trị ? (Chùm yia ló sát mặt sau lăng kính) (ĐS: 420) Bài Lăng kính có chiết suất n góc chiết quang A Một tia sáng đơn sắc chiếu tới lăng kính sát mặt trước Tia khúc xạ vào lăng kính ló mặt với góc ló i ' Thiết lập hệ thức liên lạc n, A, i ' cos A  sin i '  n2  ) (ĐS : sin A Bài Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng đơn sắc chiếu vng góc tới mặt bên AB Sau hai lần phản xạ toàn phần hai mặt AC AB, tia sáng ló khỏi đáy BC theo phương vng góc với BC a.Tính góc chiết quang A lăng kính (ĐS: 360) b.Tìm điều kiện mà chiết suất n lăng kính phải thỏa mãn (ĐS: n  1, 70 ) Bài Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n  Tiết diện thẳng lăng kính tam giác ABC Chiếu tia sáng nằm mặt phẳng tiết diện thẳng tới AB cho tia ló mặt AC có góc ló 450 a.Tính góc lệch tia tới tia ló (ĐS : 300) b.Giảm góc tới vài độ góc lệch thay đổi ? Bài Một lăng kính có tiết diện vng góc tam giác ABC Một chùm tia sáng đơn sắc, hẹp SI chiếu tới mặt AB mặt phẳng tiết diện vng góc theo phương vng góc với đường cao AH ABC Chùm tia ló khỏi mặt AC theo phương sát với mặt Tính chiết suất lăng kính (ĐS: n  1,51 ) Bài Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n  1,5 Tiết diện vng góc tam giác vuông cân ABC (  A  900 ) Tia sáng đơn sắc SI chiếu tới mặt AB theo phương song song BC Xác định đường tia sáng qua lăng kính Bài Lăng kính thủy tinh có chiết suất n  1,5 góc chiết quang A  600 Chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc tới lăng kính mặt phẳng tiết diện vng góc a.Tính i1 để tia ló tia tới đối xứng qua mặt phẳng phân giác A (ĐS: 48035’) b.Tính góc lệch (ĐS: 37010’) Bài Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n  1,5 n  Một tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu góc chiết quang A lăng kính Tính A (ĐS: 830) Trang 80 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n  có tiết diện vng góc tam giác ABC Tia sáng SI, nằm mặt phẳng tiết diện vng góc tới mặt AB góc tới i  600 a.Vẽ đường tia sáng Nhận xét (ĐS: i '  600 ) b.Giữ SI cố định, quay lăng kính góc nhỏ quanh trục qua A song song với cạnh Xác định chiều quay tia ló chiều quay lăng kính Bài 10 Một lăng kính thủy tinh chiết suất n  , góc chiết quang A  600 Tia sáng SI từ đáy truyền lên tới mặt lăng kính I với góc tới i Cho sin150  sin 210 28' a.Xác định giá trị i: -ứng với góc lệch cực tiểu (ĐS:450) -để khơng có tia ló (ĐS:  210 28'15" ) b.Nếu A  900 có kết gì? Bài 11 Chậu chứa chất lỏng chiết suất n  1,5 Tia tới chiếu đến mặt thống với góc tới 450 a.Tính góc lệch ánh sáng khúc xạ vào chất lỏng (ĐS:16052’) b.Đáy chậu nằm ngang Chất lỏng có bề dày e  20cm Tính khoảng 450 cách tia tới tia ló khỏi đáy chậu (Coi bề dày suốt đáy chậu không đáng kể) (ĐS:6,58cm) c.Tia tới cố định, Nghiêng đáy chậy góc α Tính α để có góc lệch tia tới tia ló có giá trị câu (a) (Coi bề dày suốt đáy α chậu không đáng kể) (ĐS:28008’) Dạng Xác định tính chất, đặc điểm ảnh mối tương quan vật ảnh I.Phương pháp 1.Tính tiêu cự thấu kính theo hình dạng thấu kính n  1  -Áp dụng công thức : D     1     lưu ý : n chiết suất tuyệt đối f  n '   R1 R2  chất làm thấu kính ; n’ chiết suất tuyệt đối môi trường hai bên thấu kính -Quy ước dấu R : + R  mặt cầu lồi + R  mặt cầu lõm + R   mặt giới hạn mặt phẳng 2.Xác định tính chất, đặc điểm ảnh vật d f d ' f   d '  d  f  d  d ' f   -Áp dụng công thức:   k   d ' k   d '   d d   -Quy ước dấu : Vị trí vật ảnh Thật Ảo Vật d 0 d 0 Ảnh d'0 d'0 Hội tụ Phân kì Tiêu cự thấu kính f 0 f 0 k 0 k 0 Độ phóng đại ảnh Ảnh vật chiều (trái Ảnh vật ngược chiều (cùng chất) chất) II.Bài tập Bài Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n  1,50 a.Hãy tính tiêu cự thấu kính (đặt khơng khí) : -hai mặt lồi có bán kính mặt cong 10cm 30cm (ĐS: 15cm) -mặt lồi có bán kính 10cm ; mặt lõm có bán kính 30cm (ĐS: 30cm) Trang 81 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 b.Hãy tính lại tiêu cự thấu kính chúng dìm vào nước có chiết suất (ĐS: 60cm; 120cm) Bài Một thấu kính phân kì có tiêu cự f  10cm đặt ngồi khơng khí Thấu kính mnayf làm thủy tinh có chiết suất n  1, 50 gồm hai mặt cầu mà bán kính mặt hai lần mặt Tính bán kính hai mặt (ĐS: R1  7,5cm; R2  15cm R1  2,5cm; R2  5cm ) Bài Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự dài 20cm Hãy xác định tính chất, vị trí, chiều độ lớn ảnh vẽ ảnh môi trường hợp sau : a d1  50cm b d2  40cm c d3  30cm d d4  20cm e d5  10cm Bài Một thấu kính phân kì có tiêu cự 20cm Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục cách thấu kính 20cm Hãy xác định tính chất, vị trí, chiều độ lớn ảnh vẽ ảnh vật AB qua thấu kính Bài Thấu kính phẳng - lồi có chiết suất n  1,6 bán kính mặt cong 10cm a.Tính tiêu cự độ tụ thấu kính b.Điểm sáng A trục thấu kính cách thấu kính 1m Xác định ảnh vẽ ảnh c.Dìm hệ vào nước có chiết suất n '  Xác định ảnh vẽ ảnh Dạng Biết tiêu cự độ phóng đại ảnh thấu kính Tìm vị trí vật ảnh I.Phương pháp d f  d '  d  f  -Giải hệ phương trình sau:  k   d '   d -Lưu ý xét dấu k: Ví dụ đề cho ảnh cao gấp ba lần vật k  3 f f d' -Có thể dùng cơng thức sau để giải: k   f d f II.Bài tập Bài Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm cho ảnh A’B’ cao nửa vật Xác định vị trí vật ảnh, vẽ ảnh (ĐS: d  60cm ) Bài Thấu kính phân kì tạo ảnh lớn gấp lần vật ảnh đặt cách thấu kính 100cm Tính tiêu cự thấu kính (ĐS: -25cm) Bài 3.Thấu kính hội tụ có tiêu cự 30cm Định vị trí vật để có ảnh ảo lớn gấp lần vật (ĐS: 24cm) Bài Ảnh ảo vật tạo thấu kính hội tụ hai lần vật cách thấu kính 16cm a.Tính tiêu cự thấu kính (ĐS : 16cm) b.Thấu kính thuộc dạng phẳng-lồi có chiết suất n  1, Tính bán kính mặt lồi (ĐS: 8cm) Bài Thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm Vật sáng đặt vng góc với trục Ảnh có diện tích bốn lần diện tích vật Hãy xác định : a.Vị trí vật (ĐS : 25cm) b.Khoảng cách vật - (ĐS : 45cm) Bài Một thấu kính phân kì có tiêu cự 10cm Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục cho ảnh A’B’ cao nửa vật Xác định vị trí vật ảnh, vẽ ảnh (ĐS: d  10cm; d '  5cm ) Dạng Bài toán liên quan đến khoảng cách vật ảnh I.Phương pháp -Trong trường hợp, khoảng cách vật ảnh thấu kính d  d '  L n'  d f  d '  d  f -Giải hệ phương trình sau:  d d'  L  II.Bài tập Bài Điểm sáng A đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm cho ảnh A’ cách vật 90cm Xác định vị trí vật ảnh, vẽ ảnh Trang 82 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 ' ' ' (ĐS:  d11  60cm; d11  30cm  ;  d12  30cm; d12  60cm  ;  d13  16,85cm; d13  107cm  )       Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f  20cm Vật AB trục chính, vng góc với trục có ảnh A’B’ cách vật 18cm a.Xác định vật (ĐS: d1  30cm; d2  12cm ) ' b.Xác định ảnh Vẽ ảnh (ĐS: d1'  12cm; d2  30cm ) Bài Vật sáng AB đặt song song với cách khoảng cố định L Một thấu kính hội tụ có trục qua điểm A vng góc với màn, di chuyển vật a.Người ta nhận thấy có vị trí L1 thấu kính tạo ảnh rõ nét màn, ảnh lớn vật Chứng tỏ vị trí thứ hai L2 thấu kính khoảng vật tạo ảnh rõ nét L  L2  Lf L  L2  Lf ;d '  L  d  ) 2 b.Đặt l khoảng cách hai vị trí L1 L2 thấu kính Lập biểu thức tiêu cự thấu kính L2  l ) f theo L l Suy phương pháp đo tiêu cự thấu kính hội tụ (ĐS: f  4L c.Tìm điều kiện L để có hai vị trí L1 L2 thấu kính tạo ảnh rõ nét vật Xét trường hợp đặc biệt hai vị trí trùng Ứng dụng để đo tiêu cự thấu kính hội tụ (ĐS: L L  f ; f  ) d.Trong trường hợp có hai vị trí L1 L2 thấu kính tạo ảnh rõ nét vật màn, tìm hệ thức liên hệ độ cao vật độ cao hai ảnh (ĐS: k1.k2  ) Bài Điểm sáng S đặt cách L  100cm Giữa điểm sáng ta di chuyển thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho trục thấu kính ln qua S vng góc với Tính tiêu cự thấu kính hai trường hợp sau đây: a.Ta tìm vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét vật (ĐS: 25cm) b.Ta tìm hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét vật hai vị trí cách 40cm (ĐS: 21cm) Bài Từ thủy tinh có chiết suất n  1,5 người ta tạo thấu kính hội tụ hai mặt lồi bán kính R Đặt thấu kính vật Ab (song song với vật) cho ảnh AB rõ nét lớn gấp hai lần vật Để ảnh rõ nét vật ấp ba lần vật , phải tăng khoảng vật – thêm 10cm Tính bán kính R thấu kính (ĐS: 12cm) Bài Một thấu kính phân kì có tiêu cự 30cm Vật AB trục vng góc với trục có ảnh A’B’ cách vật 15cm Hãy xác định: a.tính chất vị trí vật (ĐS: d1  30cm; d2  15cm ) vật (ĐS: d  ' b.tính chất, vị trí độ phóng đại ảnh Vẽ ảnh (ĐS: d1'  15cm; d2  30cm ) Bài Thấu kính hội tụ có tiêu cự 24cm Vật sáng AB đặt cách E đoạn 108cm Có hai vị trí thấu kính khoảng vật tạo ảnh rõ nét vật Xác định hai vị trí thấu kính (ĐS: 36cm 72cm) Bài Qua thấu kính phân kì, vật sáng AB vng góc với quang trục cho ảnh A’B’ cao nửa vật cách vật 40cm Xác định vị trí vật ảnh, tính tiêu cự thấu kính (ĐS: d  60cm; d '  20cm; f  30cm ) Bài Một thấu kính hội tụ (L) có tiêu cự f Một vật phẳng, nhỏ AB đặt trục chính, vng góc với trục a.Di chuyển (M) sau thấu kính, song song với thấu kính ảnh rõ nét AB Khoảng cách vật – đo 4,5f Tính độ phóng đại k ảnh (ĐS: k1  2; k2  0,5 ) b.Từ vị trí thấu kính, người ta tịnh tiến thêm 3cm Để ảnh lại rõ nét màn, phải tịnh tiến khoảng cách vật – 7,2f Tính tiêu cự thấu kính (ĐS: 1cm) Dạng Bài toán liên quan đến vật ảnh di chuyển I.Phương pháp Trang 83 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 1    const nên d d’ biến thiên ngược chiều Suy vật ảnh di d d' f chuyển chiều (vật dịch lại gần thấu kính ảnh di chuyển xa thấu kính ngược lại) -Gọi d d ' khoảng dịch chuyển vật ảnh vị trí sau vật ảnh là:  d2  d1  d  (dấu (+) ứng với dịch chuyển xa thấu kính vật ảnh; dấu (-) ứng với dịch  ' '  d2  d1  d '  chuyển lại gần vật ảnh) d '1 f  d '1 f  1 k1   d  f  d  f  f  d  d'     d2  d1  d 1 1 -Hai vị trí vật ảnh:   với  ' '  d2  d1  d '  1    k   d '2  f  f  d '2  f d2 d '2  d2 f  d2 f   -Giải hệ phương trình để tìm ẩn II.Bài tập Bài Một điểm sáng S đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f  15cm cho ảnh roc nét (M) đặt vng góc với trục thấu kính Dịch chuyển điểm sáng S gần thấu kính 5cm so với vị trí cũ phải dịch 22,5cm thu lại ảnh rõ nét a.Hỏi phải dịch chuyển xa hay lại gần thấu kính ? sao? b.Xác định vị trí lúc đầu điểm sáng S (M) (ĐS : d1  20cm; d '1  60cm ) Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f  12cm Điểm sáng A trục có ảnh A’ Dời A lại gần thấu kính thêm 6cm ảnh A’ dời 2cm (khơng đổi tính chất) Định vị trí vật ảnh lúc đầu (ĐS: 36cm; 18cm) Bài Thấu kính phân kì có tiêu cự 10cm Vật sáng AB trục chính, vng góc với trục chính, có ảnh A’B’ Dịch chuyển AB lại gần thấu kính thêm 15cm ảnh dich chuyển 1,5cm Xác định vị trí vật ảnh lúc đầu (ĐS: 30cm ; -7,5cm) Bài Vật đặt trước thấu kính, trục vng góc với trục Ảnh thật lớn ba lần vật Dời vật xa thấu kính thêm 3cm ảnh khơng đổi tính chất dời 18cm Tính tiêu cự thấu kính (ĐS: 18cm) Bài Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có ảnh thật A1 B1 cao 2cm Dời -Do hệ thức: AB lại gần thấu kính thêm 45cm ảnh thật A2 B2 cao 20cm cách A1 B1 đoạn 18cm Hãy xác định: a.tiêu cự thấu kính (ĐS: 10cm) b.vị trí ban đầu vật (ĐS: 60cm) Bài Vật cao 5cm Thấu kính tạo ảnh cao 15cm Giữ nguyên vị trí thấu kính dời vật xa thấu kính thêm 1,5cm Sau dời để hứng ảnh roc nét vật, ảnh có độ cao 10cm Tính tiêu cự thấu kính (ĐS: 9cm) Bài Vật AB đặt cách thấu kính hội tụ 30cm Ảnh A1 B1 ảnh thật Dời vật đến vị trí khác, ảnh vật ảnh ảo cách thấu kính 20cm Hai ảnh có độ lớn Tính tiêu cự (ĐS: 20cm) Bài Qua thấu kính phân kì, vật sáng AB vng góc với quang trục cho ta ảnh vật Cố định thấu kính, dịch vật 60cm ảnh vật Hỏi ảnh dịch đoạn ? (ĐS: 7,5cm) Dạng Ảnh hai vật đặt hai bên thấu kính Ảnh vật đặt hai thấu kính I.phương pháp (L) (L1 ) (L2 ) A2 O A1 d1 A O1 d1 d2 Trang 84 O2 d2 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Ta có hai chiều truyền ánh sáng ngược Với chùm tia sáng truyền qua thấu kính, ta có ảnh -Mỗi lần tạo ảnh, ta áp dụng công thức thấu kính ảnh tương ứng: d ' f   d  d ' f 1 d' f f d'  k        d f d f f d d'  d f d'   d f  -Trong mối quan hệ hai ảnh, cần để ý: +tính chất thật - ảo chúng +khoảng cách chúng -Điều kiện mà hai ảnh phải thỏa diễn tả bặng hệ thức tọa độ d '1 d '2 ảnh phù hợp với nhận xét II.Bài tập Bài Hai điểm sáng S1, S2 cách l  24cm Thấu kính hội tụ có tiêu cự 9cm đặt khoảng S1S2 có trục trùng với S1S2 Xác định vị trí thấu kính để ảnh hai điểm sáng cho thấu kính trùng Vẽ ảnh (ĐS: 6cm; 18cm) Bài Có hai thấu kính đặt đồng trục Các tiêu cự f1  15cm f1  15cm Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục khoảng hai quang tâm O1 , O2 Cho O1O2  l  40cm Xác định vị trí vật để: a.hai ảnh có vị trí trùng (ĐS: 10cm) b.hai ảnh có độ lớn (ĐS: 35cm) Bài Hai thấu kính hội tụ có f1  10cm; f2  20cm đặt đồng trục cách O1O2  50cm Vật sáng A cách thấu kính O1 20cm khoảng O1O2 Xác định ảnh AB Vẽ ảnh (ĐS: [Thật; vật; ngược chiều; cách 20cm]; [thật;bằng lần vật; ngượ chiều; cách 60cm]) Bài Có hai thấu kính hội tụ đặt đồng trục Các tiêu cự f1  20cm f1  30cm Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục khoảng hai quang tâm O1 , O2 Cho O1O2  l  40cm Xác định vị trí vật để: a.hai ảnh tạo hai thấu kính chiều (ĐS: 10cm  x  20cm ) b.hai ảnh có độ lớn (ĐS: 16cm; 40cm) Bài Một thấu kính hội tụ có f  24cm Hai điểm sáng S1, S2 đặt trục thấu kính hai bên thấu kính, cho khoảng cách d1, d2 từ chúng đến thấu kính thỏa mãn điều kiện d1  4d2 Xác định khoảng cách d1, d2 hai trường hợp: a.ảnh hai điểm sáng trùng b.ảnh hai điểm sáng cách 84cm bên thấu kính Dạng Quang hệ nhiều thấu kính ghép đồng trục I.Phương pháp 1.Hệ thấu kính ghép cách quãng -Quá trính tạo ảnh vật Ab qua hệ nhiều thấu kính (ví dụ hai thấy kính nghép đồng trục TK O1 TK O2 xy) tóm tắt sau: AB  A1 B1  A ' B '  d1 d '1 d2 d '2 -Vị trí ảnh A1B1: d '1  O1 A1  d1 f1 với f1 tiêu cự thấu kính O1 d1  f1 -A1B1 lại vật thấu kính O2 xác định bởi: d2  O2 A1  a  d '1 với a khoảng cách hai thấu kính d f -Vị trí ảnh A ' B ' A1 B1 qua thấu kính O2: d '2  O2 A '  2 với f2 tiêu cự thấu kính d2  f2 O2 +Nếu d '2  : A ' B ' ảnh thật Trang 85 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 +Nếu d '2  : A ' B ' ảnh ảo A ' B ' A ' B ' A1 B1  d '2   d '1  A ' B ' d '1 d '2          Vậy: k  d1 d2 AB A1 B1 AB  d2   d1  AB +Nếu k  : ảnh vật chiều (trái chất) +Nếu k  : ảnh vật ngược chiều (cùng chất) -Một số nội dung thường gặp: +Xác định ảnh sau tạo hệ +Định cấu tạo hệ hay điều kiện vật để ảnh có đặc điểm cho trước +Thiết lập hệ thức liên lạc cấu tạo hệ đặc điểm vật thỏa tính chất -Số phóng đại ảnh: k  ảnh 2.Hệ thấu kính ghép sát -Thay hệ thấu kính thấu kính tương đươngcó độ tụ xác định bởi: D  D1  D2  -Thực tính tốn cần thiết thấu kính tương đương Suy kết cho thấu kính thành phần, cần -Đặc biệt hệ hai thấu kính ghép sát có diện tích khác coi gồm hai thấu kính: +phần vành thấu kính đơn +phần có diện tích đối diện hai thấu kính ghép sát II.Bài tập Bài Cho hệ hai thấu kính mỏng L1 L2 có trục trùng cách 48cm L1 thấu kính hội tụ có tiêu cự 24cm L2 thấu kính phân kì có tiêu cự 12cm Vật sáng AB cao 3cm đặt vng góc với trục hai thấy kính, trước L1 cách L1 42cm phía khơng có L2 L2 Xác định vị trí, độ lớn vẽ ảnh vật AB qua hệ hai thấu kính (ĐS: L1 d '2  24cm; k  4 ) B Hình cho 2; Bài Cho hệ quang học hình vẽ (AB vật sáng) Biết f1  30cm; f2  10cm; O1O2  a; O1 A  36cm Xác định giá trị a để ảnh A O2 O1 cuối AB qua hệ ảnh thật (ĐS: 170cm  a  180cm ) a Bài Cho hệ quang học hình vẽ (AB vật sáng) Biết f1  20cm; f2  10cm; O1O2  a  30cm Timg vị trí vật để ảnh cuối AB qua hệ ảnh ảo cao gấp lần vật (ĐS: d1  35cm ) Bài Cho hệ quang học hình vẽ (AB vật sáng) Biết f1  30cm; f2  10cm; O1O2  a Xác định giá trị a để ảnh cuối AB qua hệ không phụ thuộc vào vị trí vật AB Tính độ phóng đại ảnh (ĐS: a  20cm; k  ) Bài Hai thấu kính đồng trục L1 L2 có độ tụ D1  5dp D2  25dp cách l  O1O2  20cm a.Vật sáng AB đặt trước L1, cách L1 khoảng 100cm Xác định ảnh cuối cho hệ b.Tìm vị trí đặt vật để thu ảnh cao bốn lần vật ảnh thật Bài Một vật Sáng AB đặt trục thấu kính hội tụ (O2) có tiêu cự f2  15cm cách thấu kính 49cm ĐẶt xen vào vật thấu kính (O2) thấu kính (O1) Khi khoảng cách hai thấu kính 28cm, người ta thu ảnh cuối gấp lần vật a.Xác định tiêu cự f1 thấu kính (O1) (ĐS: 7cm 9,4cm) b.Vẽ đường chùm sáng từ điểm vật qua hệ hai thấu kính Bài Cho thấu kính hội tụ (L2) có tiêu cự f2  24cm vật sáng AB đặt trục chính, vng góc với trục cách thấu kính đoạn khơng đổi l  44cm Thấu kính phân kì (L1) có tiêu cự f1  15cm đặt vật AB (L2), cách (L2) khoảng a cho hai trục trùng a.Muốn cho ảnh cuối A ' B ' vật AB qua hệ ảnh thật a phải thỏa mãn điều kiện gì? (ĐS: 14cm  a  44cm ) b.Xác định vị trí độ phóng đại k ảnh A ' B ' trường hợp a  34cm (ĐS: d '2  60cm; k   ) 10 Trang 86 Vật lí 11 THPT tồn tập - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 c.Xác định a để ảnh A ' B ' ảnh ảo có độ phóng đại k  (ĐS: 9cm) Bài Trước thấu kính hội tụ (L1) đặt vật sáng AB vng góc với trục (A trục chính) a.Biết ảnh A1B1 Ab thật, lớn gấp lần vật cách vật 160cm Xác định khoảng cách từ AB đến thấu kính tiêu cự thấu kính (ĐS: d1  40cm; f1  30cm ) b.Giữa AB (L1) đặt thêm thấu kính (L2) giống hệt (L1) có trục với (L1) Khoảng cách từ AB đến (L2) 10cm Vẽ xác định ảnh cuối AB cho hệ hai thấu kính (ĐS: d '2  90cm; k  3 ) Bài Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ (L1) Ảnh A1 B1 cho (L1) ảnh thật, cách AB 90cm cao gấp đơi AB Đặt thêm thấu kính phân kì (L2) khoảng AB (L1) cho hai trục trùng nhau, hai quang tâm cách 10cm Ảnh cuối cho hệ hai thấu kính vơ cực a.Xác định tiêu cự (L1) (L2) (ĐS: f1  20cm; f2  20cm ) b.Giữ nguyên vị trí AB, đổi chỗ hai thấu kính (L2) (L1) Xác định vị trí tính độ phóng đại ảnh sau Vẽ ảnh ( d "2  20cm; k  ) Trang 87 ... chuyển vật hay di chuyển từ vật sang vật khác làm cho vật bị nhiễm điện +Vật nhiễm điện âm vật thừa electron; Vật nhiễm điện dương vật thiếu electron II.Vận dụng 1 .Vật dẫn điện vật cách điện -Vật. .. -Vật dẫn điện vật có chứa điện tích tự -Vật cách điện vật không chứa electron tự Sự phân biệt vật dẫn điện vật cách điện tương đối 2.Sự nhiễm điện tiếp xúc Nếu cho vật tiếp xúc với vật nhiễm điện... b .Bài tập Bài Khi mắc hai tụ điện vào hai cực ắc-quy nguồn điện chiều có hiệu điện U1  6, 0V điện tích tụ điện Q1  12C a.Tính điện dung tụ điện (ĐS: 2,  F ) Trang 16 Vật lí 11 THPT tồn tập