MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết KHTN 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ

Chương 3: Ánh sáng · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.

Lớp

I. Lý thuyết trọng tâm bài học

Với lời giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ sách Kết nối tri thức hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 9 dễ dàng trả lời câu hỏi và làm bài tập KHTN 9 Bài 9.

Video Giải Khoa học tự nhiên 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ - Cô Dương Yến (Giáo viên VietJack)

Giải KHTN 9 trang 47

I. Chuẩn bị

III. Kết quả

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Bước thực hànhThao tác kĩ thuật chi tiếtHiện tượng / Dấu hiệu nhận biếtCông thức xác định tiêu cự
1. Lắp ráp & căn chỉnhĐặt đèn chiếu, vật mẫu chữ F, thấu kính hội tụ và màn hứng lên giá quang họcCác bộ phận cùng nằm trên một đường thẳng trùng với trục chínhĐảm bảo đồng trục quang học
2. Dịch chuyển vật & mànĐiều chỉnh khoảng cách giữa vật và thấu kính (dd) và màn hứng (d′d')Tìm vị trí sao cho ảnh chữ F hiện trên màn thật rõ nétPhương pháp Silbermann: d=d′d = d'
3. So sánh kích thước ảnhDùng thước đo kiểm tra khi chiều cao ảnh bằng đúng chiều cao vật (A′B′=ABA'B' = AB)Ảnh thật, ngược chiều và có kích thước đúng bằng vậtLúc này d=d′=2fd = d' = 2f
4. Tính toán tiêu cựĐo khoảng cách từ vật đến màn L=d+d′L = d + d'Lặp lại phép đo 3 lần để lấy giá trị trung bìnhf=L4=d2f = \frac{L}{4} = \frac{d}{2}

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Mục đích thực hành: Rèn luyện kĩ năng bố trí giá quang học, cân chỉnh đồng trục nguồn sáng, thấu kính, màn hứng để đo tiêu cự ff của thấu kính hội tụ.
  • Kiến thức then chốt 2: Nguyên lý phương pháp Silbermann: Khi đặt vật vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và dịch chuyển màn hứng để thu được ảnh thật rõ nét có kích thước đúng bằng vật (A′B′=ABA'B' = AB), khi đó khoảng cách từ vật đến màn là L=4fL = 4f và khoảng cách từ vật đến thấu kính là d=2fd = 2f.
  • Kiến thức then chốt 3: Công thức xác định tiêu cự theo phương pháp Silbermann: f=L4=d2f = \frac{L}{4} = \frac{d}{2}.
  • Kiến thức then chốt 4: Quy trình tiến hành: Bật nguồn sáng →\rightarrow Điều chỉnh vật, thấu kính và màn cùng độ cao trên trục quang học →\rightarrow Dịch chuyển nhẹ nhàng thấu kính và màn đến khi ảnh thật ngược chiều rõ nét và bằng vật →\rightarrow Đo khoảng cách LL.
  • Kiến thức then chốt 5: Thực hiện đo ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình fˉ\bar{f}, ghi chép số liệu và phân tích các nguyên nhân gây sai số quang học.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Mục đích thực hành: Rèn luyện kĩ năng bố trí giá quang học, cân chỉnh đồng trục nguồn sáng, thấu kính, màn hứng để đo tiêu cự ff của thấu kính hội tụ.
  • Nguyên lý phương pháp Silbermann: Khi đặt vật vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và dịch chuyển màn hứng để thu được ảnh thật rõ nét có kích thước đúng bằng vật (A′B′=ABA'B' = AB), khi đó khoảng cách từ vật đến màn là L=4fL = 4f và khoảng cách từ vật đến thấu kính là d=2fd = 2f.
  • Công thức xác định tiêu cự theo phương pháp Silbermann: f=L4=d2f = \frac{L}{4} = \frac{d}{2}.
  • Quy trình tiến hành: Bật nguồn sáng →\rightarrow Điều chỉnh vật, thấu kính và màn cùng độ cao trên trục quang học →\rightarrow Dịch chuyển nhẹ nhàng thấu kính và màn đến khi ảnh thật ngược chiều rõ nét và bằng vật →\rightarrow Đo khoảng cách LL.
  • Thực hiện đo ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình fˉ\bar{f}, ghi chép số liệu và phân tích các nguyên nhân gây sai số quang học.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Nêu nguyên lý của phương pháp Silbermann dùng để đo tiêu cự của thấu kính hội tụ trong phòng thực hành?
Phương pháp dựa trên tính chất đặc biệt: Khi đặt một vật thật vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ ở vị trí d=2fd = 2f, thấu kính sẽ cho một ảnh thật ngược chiều hiện rõ trên màn hứng ở vị trí d′=2fd' = 2f và có chiều cao đúng bằng chiều cao của vật (A′B′=ABA'B' = AB). Khoảng cách từ vật đến màn hứng là L=d+d′=4fL = d + d' = 4f. Do đó tiêu cự được tính bằng: f=L4f = \frac{L}{4}.
Dụng cụ cần thiết trong bài thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ gồm những gì?
Bộ dụng cụ gồm: 1. Giá quang học có gắn thước chia độ chính xác đến mm; 2. Nguồn sáng điện tử (đèn LED) chiếu qua tấm vật mẫu có hình chữ F (hoặc chữ L); 3. Thấu kính hội tụ cần đo tiêu cự gắn trên đế trượt; 4. Màn hứng ảnh màu trắng gắn trên đế trượt.
Các bước cơ bản để tiến hành thí nghiệm đo tiêu cự theo phương pháp Silbermann?
Bước 1: Lắp đèn, vật mẫu, thấu kính và màn hứng lên giá quang học sao cho các tâm quang học thẳng hàng; Bước 2: Dịch chuyển thấu kính và màn hứng đồng thời để tìm vị trí ảnh chữ F hiện rõ nét nhất trên màn; Bước 3: Đo chiều cao ảnh A′B′A'B' so với chiều cao vật ABAB; điều chỉnh tinh vi sao cho A′B′=ABA'B' = AB; Bước 4: Đọc khoảng cách LL giữa vật và màn, tính f=L/4f = L / 4; lặp lại 3 lần lấy giá trị trung bình.
Trong thí nghiệm đo tiêu cự thấu kính hội tụ, khoảng cách đo được giữa vật và màn khi ảnh bằng vật là L=60 cmL = 60\text{ cm}. Tính tiêu cự của thấu kính đó?
Áp dụng công thức phương pháp Silbermann: f=L4=604=15 cmf = \frac{L}{4} = \frac{60}{4} = 15\text{ cm}.

Đề luyện tập theo bài