HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
THẤU KÍNH KHI BIẾT KHOẢNG CÁCH GIỮA VẬT VÀ ẢNH
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Chúng ta đang sống trong thời đại của sự bùng nổ tri thức khoa học và
công nghệ thông tin. Xã hội mới phồn vinh ở thế kỉ XXI phải là một xã hội dựa
vào tri thức, vào tư duy sáng tạo, vào khả năng sáng chế của con người. Với sự
biến đổi nhanh chóng của xã hội như hiện nay, người lao động phải biết luôn tìm
tòi kiến thức mới và trau dồi năng lực của mình cho phù hợp với sự phát triển
của khoa học kỹ thuật. Chính vì vậy Văn kiện Đại hội Đảng lần thứ XI khẳng
định: “ Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi mới căn bản, toàn diện
nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân
chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát
triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao
chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực
sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp…”
Trước tình hình đó nền giáo dục của nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu
sắc và toàn diện để tạo cho đất nước đội ngũ nhân lực có tri thức, có tay nghề
vững vàng và đủ khả năng hội nhập, theo kịp yêu cầu của đất nước nói riêng và
thế giới nói chung. Phát triển giáo dục, đào tạo là một trong những động lực
quan trọng thúc đấy sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, là điều
kiện để phát huy nguồn lực con người, là yếu tố cơ bản để phát triển xã hội.
Phát triển giáo dục trước hết phải nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy
học thông qua việc đổi mới phương pháp dạy học. Nhà trường phổ thông không
chỉ trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ năng mà phải trang bị cho học sinh những
năng lực sáng tạo, những kiến thức được ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Chính vì vậy đòi hỏi người giáo viên phải giảng dạy nghiêm túc, chú ý nhiều
đến khả năng phân tích, tổng hợp, giải quyết vấn đề của học sinh. Học sinh phải
có ý thức học tập thật sự, xây dựng được động lực học đúng đắn, nắm bắt và giải
quyết vấn đề một cách nhanh chóng.
1

ham mê học bộ môn vật lý, nhưng khi làm các bài tập vật lý các em thường lúng
túng trong việc định hướng giải, rất nhiều em chưa biết cách giải cũng như trình
bày lời giải vì thế làm cho các em cảm thấy chán nản không còn say mê học vật
lý nữa.
Cụ thể hơn khi hướng dẫn học sinh giải các bài tập về thấu kính tôi thấy
các bài toán thuận ( xác định vị trí, tính chất của ảnh khi biết khoảng cách giữa
vật và thấu kính) thì các em thực hiện rất thuần thạo nhưng khi gặp các bài toán
ngược ( chẳng hạn như dạng toán xác định vị trí của vật và ảnh hay xác định tiêu
cự của thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh ) thì các em rất lúng túng
không có phương pháp giải dẫn đến các em mất hứng thú trong học tập. Dạng
bài tập: về thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và ảnh” các tài liệu đều
có đề cập đến nhưng tôi nhận thấy nó chưa đáp ứng được nhu cầu của giáo viên,
nhất là đối tượng học sinh.
Theo nhận định, các bài thi tốt nghiệp THPT, Đại học môn vật lý những
năm gần đây tương đối dài và khó. Vì vậy việc tìm các phương pháp giải nhanh
và chính xác là rất cần thiết. Theo thống kê kết quả thi giữa kỳ và cuối kỳ I và
kỳ II môn vật lý ở trường tôi mấy năm gần đây còn thấp so với một số môn học
khác. Chính vì vậy việc vận dụng các phương pháp phù hợp để giải các bài toán
vật lý sẽ góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn
vật lý.
Để khắc phục những tình trạng trên tôi viết đề tài: “ Hướng dẫn học sinh
lớp 11 phương pháp giải bài tập thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và
ảnh”. Trong khuôn khổ một sáng kiến kinh nghiệm tôi đã hệ thống lại lý thuyết,
làm rõ được công thức tính khoảng cách giữa vật và ảnh, chia thành các dạng bài
tập nhỏ, mỗi dạng đưa ra phương pháp giải và các bài tập ví dụ cụ thể phù hợp
chương trình cải cách sách giáo khoa, phù hợp với trình độ học sinh phổ thông
từ đó giúp các em nắm được kiến thức cơ bản, hình thành kĩ năng, kĩ xảo, tạo
thái độ và động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm
lĩnh những nội dung kiến thức mới theo xu thế của thời đại.
3

với thấu phân kỳ
4. Ba tia đặc biệt
-Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng
-Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng ( hoặc đường kéo dài ) đi
qua tiêu điểm ảnh chính
'
F
-Tia tới ( hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng
song song với trục chính.
5. Độ tụ của thấu kính

)
11
)(1(
1
21
RR
n
f
D +−==
0〉D
Đối với thấu kính hội tụ,
0〈D
Đối với thấu kính phân kỳ
- Đơn vị độ tụ là điốp (dp) với tiêu cự
f
tính bằng đơn vị mét.
- n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính đối với môi trường đặt thấu
kính.
-

d
là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
Quy ước:
0〉d
với vật thật,
0〈d
với vật ảo

0
'
〉d
với ảnh thật,
'
d
0〈
với ảnh ảo.
7. Độ phóng đại của ảnh

AB
BA
k
''
=
h
h
'
=d

III. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Loại 1: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng.
1. Phương pháp giải
Bước 1: Áp dụng công thức thấu kính :

f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Bước 2: Khoảng cách giữa vật và ảnh

'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
7
Bước 3: Xét trường hợp 1:
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:


d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
Xét trường hợp 1:
Ldd =+
'
Kết hợp với phương trình (1) ta có phương trình bậc 2:
0
2
=+− LfLdd
Thay L =90cm; f = 20cm ta được :
0180090
2
=+− dd
Giải phương trình bậc 2 ta tìm được d = 30cm ; d = 60cm
Với d = 30cm

ta không cần giải một cách tuần tự, chi tiết như trên mà ta chỉ cần nhớ phương
pháp để nhanh chóng đưa ra phương trình bậc 2, giải phương trình bậc 2 ta sẽ
tìm được đáp án đúng
Bài 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự
cmf 6=
. Vật sáng AB cho ảnh trên màn
cách vật 25cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.
Giải
Áp dụng công thức thấu kính :
f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh
'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'
Vì vật thật nên
0〉d
, ảnh thu được trên màn là ảnh thật nên

Ldd −=+
'
ta chỉ cần giải một trường hợp
Ldd =+
'
Bài 3: Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự
bằng 15cm cho ảnh cách vật 7,5cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất
của ảnh.
Giải
Áp dụng công thức thấu kính :

f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−
=⇒
'
(1)
Khoảng cách giữa vật và ảnh

'
ddL +=
Ldd ±=+⇒
'

=−+ LfLdd
Thay L =7,5cm; f = -15cm ta được :

05,1125,7
2
=++ dd
phương trình này vô nghiệm
* Chú ý: Khi thay giá trị của tiêu cự f vào phương trình bậc 2 ta phải nhớ đối
với thấu kính phân kỳ
0〈f
( như bài ví dụ trên ta thay f =-15cm) và vật thật qua
thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo
10
Bài 4: Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho ảnh
'
'
BA
rõ nét trên màn
và cách AB một khoảng 4f. Tính độ phóng đại k của ảnh?
Áp dụng công thức thấu kính :
f
d
d
111
'
=+
fd
df
d
−

=
Vậy
1
'
−=−=
d
d
k
*Chú ý đối với bài tập này khi mới đọc đề ta tưởng là một bài toán dạng mới vì
yêu cầu của đề là xác định độ phóng đại k nhưng thực ra nó chỉ là hình thức
biến tướng của dạng toán quen thuộc ta đang giải vì để tìm được k thì ta phải
tìm
d
và
'
d
Bài tập tự giải:
Bài 1: Vật AB qua thấu kính hội tụ cho ảnh
'
'
BA
cách AB 125cm, tiêu cự của
thấu kính
cmf 20=
.
a. Vị trí của vật và ảnh khi
'
'
BA
là ảnh thật là:

'
'
BA
cách thấu kính 24cm.
D. AB cách thấu kính 24cm,
'
'
BA
cách thấu kính 36cm.
Bài 3: Thấu kính phân kỳ có tiêu cự
cm30
. Vật thật AB đặt vuông góc với trục
chính, A nằm trên trục chính cho ảnh cách vật 15cm. Xác định vị trí của vật và
ảnh
Đáp số: d=30cm; d
’
= -15cm
Loại 2: Xác định tiêu cự của thấu kính khi biết khoảng cách giữa vật và
màn L
Về loại bài tập này tôi đưa ra hai dạng bài tập thường gặp:
Dạng 1: Biết khoảng cách giữa vật và ảnh L, độ phóng đại k. Xác định tiêu
cự thấu kính?
* Phương pháp giải:
Bước 1: Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=

dd
f
+
=⇒
* Các bài tập ví dụ
Bài 1: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh trên màn cao gấp 3 lần vật. Màn cách
vật L= 80cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
12
Giải
Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=3
3±=⇒ k
Vì vật AB là vật thật, ảnh trên màn là ảnh thật nên
0〈k
Ta có:
3
'
−=−=
d
d
k
(1)

80
'

a) Áp dụng công thức:
AB
BA
k
''
=
=
2
1
6
3
=
Đối với thấu kính phân kỳ vật thật luôn cho ảnh ảo nên
2
1
=k
Ta có:
ddd
d
d
k 5,0
2
1
2
1
'
'
−=−=⇒=−=
(1)
Mặt khác ta có : Khoảng cách giữa vật và ảnh

dd
dd
f
+
=⇒
=
cm80
4080
)40.(80
−=
−
−
Bài tập tự giải: Người ta đặt một vật cao 10cm ở phía trước một thấu kính phân
kỳ và nhận được một ảnh cao 5cm. Khoảng cách giữa vật và ảnh là 4cm. Hãy
tính tiêu cự của thấu kính phân kỳ.
Đáp số: f=-8cm
Dạng 2: Biết khoảng cách vật và ảnh L, khoảng cách giữa hai vị trí của
thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn l. Xác định tiêu cự của thấu kính,chiều
cao của vật AB?
* Phương pháp giải:
Khi thấu kính ở vị trí 1: Khoảng cách vật và thấu kính là d
1
, khoảng cách ảnh và
thấu kính là
'
1
d
.
Khi thấu kính ở vị trí 2: Khoảng cách vật và thấu kính là d
2

'

Từ hệ phương trình trên ta tìm được :
2
lL
d
−
=
;
'
d
2
lL +
=
Thay d và d
’
vào công thức tính tiêu cự:
'
'
dd
dd
f
+
=
ta được
L
lL
f
4
22

21
2
21
21
1 hhh
h
hh
kk =⇒==⇒
* Các bài tập ví dụ:
Bài 1: Vật AB cách màn E là 90cm, trong khoảng AB và màn E có hai vị trí đặt
thấu kính để ảnh của AB rõ nét trên màn E, khoảng cách giữa hai vị trí này là
30cm.
a. Tính tiêu cự của thấu kính.
b. Các ảnh của AB trên màn cao h
1
=2mm và h
2
= 8mm. Tính AB
Giải
a) Khi thấu kính ở vị trí 1: Khoảng cách vật và thấu kính là d
1
, khoảng cách ảnh
và thấu kính là
'
1
d
.
Khi thấu kính ở vị trí 2: Khoảng cách vật và thấu kính là d
2
, khoảng cách ảnh và

Từ hệ phương trình trên ta tìm được :
2
lL
d
−
=
;
'
d
2
lL +
=
Thay d và d
’
vào công thức tính tiêu cự:
'
'
dd
dd
f
+
=
ta được :

L
lL
f
4
22
−

mmhhh
h
hh
kk 48.21
21
2
21
21
===⇒==⇒
*Như vậy đối với dạng toán này nếu làm bài tập tự luận ta phải giải tuần tự, chi
tiết từng bước còn đối với các bài trắc nghiệm ta chỉ cần nhớ công thức cuối
15
cùng
L
lL
f
4
22
−
=
ta thay số vào sẽ được kết quả ngay.
Bài 2: Vật AB cách màn L=100cm. Thấu kính đặt ở 2 vị trí trong khoảng vật và
màn đều thu được ảnh rõ nét. Hai vị trí này cách nhau l=20cm. Tính tiêu cự của
thấu kính?
Giải
Tương tự bài 1 ta có:

L
lL
f

AB
BA
k
''
1
=
h
h
1
=
;
h
h
AB
BA
k
2
''''
2
==

11121
2
21
21
416.1 hhhhhh
h
hh
kk ===⇒==⇒
44

d
d
111
'
=+
'
'
dd
dd
f
+
=⇒
=
+
=
dd
dd
4
.4
cmd 810.8,08,0 ==
* Như vậy với bài toán dạng này ta nhớ công thức
1
21
=kk
( vì vật và ảnh có thể
đổi chỗ cho nhau) sau đó ta áp dụng các công thức tính độ phóng đại k, công
thức tính khoảng cách vật và ảnh ta sẽ tìm được f
16
Bài 4: Vật sáng và màn ảnh cách nhau L=100cm. Trong khoảng vật –màn ta
thấy có hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cao h

h
k
cmdcmd
Ldd
d
d
40,60
100
3
2
'
'
'
==⇒





==+
=
⇒
Vậy d
1
=60cm; d
2
=40cm
b)Tiêu cự của thấu kính:
Áp dụng công thức thấu kính:


Khoảng cách từ vật AB đến ảnh A
’
B
’
là L. Điều kiện của L để:
a) Có hai vị trí đặt thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn
A.
fL 4〈
B.
fL 4〉
C.
fL 4=
D.
fLf 42 〈〈
b) Có một vị trí duy nhất đặt thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn
A.
fL 4〈
B.
fL 4〉
C.
fL 4=
D.
fLf 42 〈〈
17
Bài 3: Vật sáng AB và màn ảnh cách nhau L. Xê dịch một thấu kính hội tụ trong
khoảng vật - màn ta thấy có hai vị trí thấu kính cách nhau l đều cho ảnh rõ nét
trên màn.
a) Tiêu cự thấu kính f tính theo Lvà l là:
A.
L

−
=
b) Gọi h chiều cao của vật, h
1
, h
2
là chiều cao của ảnh khi thấu kính ở vị trí 1 và
vị trí 2. Chiều cao của vật được xác định là:
A.
2
21
hh
h
+
=
B.
21
hhh =
C.
4
2
2
2
1
hh
h
+
=
D. C.
2

HS có bài
kiểm tra đạt
loại khá
HS có bài
kiểm tra đạt
loại TB
HS có bài
kiểm tra đạt
loại yếu, kém
2009-
2010
chưa
áp
dụng
90 5 5.55% 25 27,78% 45 50% 15 16,67%
2010-
2011
Đã áp
dụng
90 8 8,89% 30 33,33% 42 46,67% 10 11,11%
2011-
2012
Đã áp
dụng
90 12 13,34% 40 44,44% 32 35,56% 6 6,66%
2012-
2013
19
Đã áp
dụng

PHẦN II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 4
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
II. CÔNG THỨC TÍNH KHOẢNG CÁCH GIỮA VẬT VÀ ẢNH 5
III. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 7
Loại 1: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng. 7
1.Phương pháp giải 7
2. Bài tập ví dụ. 8
3.Bài tập tự giải 11
Loại 2: Xác định tiêu cự của thấu kính khi biết L 12
Dạng 1: Biết L, k . Xác định tiêu cự thấu kính? 12
* Phương pháp giải 12
* Bài tập ví dụ. 12
* Bài tập tự giải 14
Dạng 2: Biết khoảng cách vật và ảnh L, khoảng cách giữa 14
hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn l.
Xác định tiêu cự của thấu kính,chiều cao của vật AB?
* Phương pháp giải 14
* Bài tập ví dụ. 15
*Bài tập tự giải 17
PHẦN III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐỀ XUẤT 19
I. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC. 19
II. BÀI HỌC KINH NGHIỆM. 20
III. ĐỀ XUẤT 20
21
22