Vật lí 9 Bài 48 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về cấu tạo của mắt, sự điều tiết của mắt. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương III trang 128, 129, 130.
Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 48 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.
Vật lí 9 Bài 48: Mắt
1. Cấu tạo của mắt
Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thủy tinh và màng lưới [còn gọi là võng mạc].
- Thể thủy tinh là một thấu kính hội tụ bằng một chất trong suốt và mềm, nó dễ dàng phồng lên hay dẹt xuống khi cơ vòng đỡ nó bóp lại hay giãn ra làm cho tiêu cự của nó thay đổi.
- Màng lưới là một màng ở đáy mắt, tại đó ảnh của vật mà ta nhìn thấy sẽ hiện lên rõ nét.
2. Sự điều tiết của mắt
Khi nhìn rõ một vật thì ảnh của vật đó sẽ hiện rõ nét trên màng lưới. Cơ vòng đỡ thể thủy tinh đã phải co giãn một chút khiến thể thủy tinh phồng lên hoặc dẹt lại và làm thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh, quá trình này được gọi là sự điều tiết của mắt. Sự điều tiết xảy ra hoàn toàn tự nhiên.
3. Điểm cực cận và điểm cực viễn
- Điểm xa mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt không điều tiết có thể nhìn rõ vật gọi là điểm cực viễn [kí hiệu là Cv].
- Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn được gọi là khoảng cực viễn.
- Điểm gần mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt còn có thể nhìn rõ vật [khi điều tiết tối đa] gọi là điểm cực cận [kí hiệu là Cc].
- Khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận được gọi là khoảng cực cận.
- Mắt chỉ có thể nhìn rõ các vật trong khoảng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn của mắt.
Giải bài tập Vật lí 9 trang 128, 129, 130
Câu C1
Nêu những điểm giống nhau về cấu tạo giữa con mắt và máy ảnh. Thủy tinh thể đóng vai trò như bộ phận nào trong máy ảnh? Phim trong máy ảnh đóng vai trò như bộ phận nào trong con mắt?
Trả lời
+ Giống nhau:
- Về phương diện quang hình học: mắt giống như một máy ảnh, tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật trên võng mạc.
- Thể thủy tinh của mắt giống vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
- Màng lưới [võng mạc] đóng vai trò giống như màn phim của máy ảnh để ghi ảnh.
Câu C2
Ta đã biết, khi vật nằm càng xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật của vật nằm càng gần tiêu điểm của thấu kính. Vậy em hãy cho biết tiêu cự của thể thủy tinh khi mắt nhìn các vật ở xa và các vật ở gần dài, ngắn khác nhau như thế nào? Biết rằng khoảng cách từ thể thủy tinh của mắt đến màng lưới là không thay đổi và ảnh của vật luôn hiện rõ nét trên màng lưới [hình 48.2 SGK].
Trả lời
Khi nhìn các vật ở càng xa mắt thì tiêu cự của thể thuỷ tinh càng lớn [thể thuỷ tinh dẹt xuống], khi nhìn các vật càng gần mắt thì tiêu cự của thể thuỷ tinh càng nhỏ [thể thuỷ tinh phồng lên].
Câu C3
Học sinh tự làm
Câu C4
Học sinh tự làm
Câu C5
Một người đứng cách một cột điện 20m. Cột điện cao 8m. Nếu coi khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới của mắt người ấy là 2cm thì ảnh của cột điện trên màng lưới sẽ cao bao nhiêu xentimet?
Trả lời
Quá trình tạo ảnh của thể thủy tinh được mô phỏng bằng hình vẽ sau: [coi màn PQ như màng lưới trên võng mạc của mắt].
Ký hiệu cột điện là AB, ảnh của cột điện trên màng lưới là A’B’, thể thủy tinh là thấu kính hội tụ đặt tại O. Ta có: AO = 20m = 2000cm; A’O = 2cm; AB = 8m = 800cm.
Hai tam giác ABO và A’B’O đồng dạng với nhau, ta có:
Chiều cao của ảnh cột điện trên màng lưới là:
Câu C6
Khi nhìn một vật ở điểm cực viễn thì tiêu cự của thể thủy tinh sẽ dài hay ngắn nhất? Khi nhìn một vật ở điểm cực cận thì tiêu cự của thể thủy tinh sẽ dài hay ngắn nhất? '
Trả lời
Áp dụng kết quả thu được ở câu C2. Ta được:
Khi nhìn một vật ở điểm cực viễn thì tiêu cự của thể thủy tinh dài nhất. Khi nhìn 1 vật ở điểm cực cận thì tiêu cự của thể thủy tinh ngắn nhất.
Cách 2:
Sử dụng công thức thấu kính cho trường hợp vật thật cho ảnh thật đã chứng minh từ câu C6-Bài 43 ta có:
f là tiêu cự của thể thủy tinh, d là khoảng cách từ vật đến mắt, d’ là khoảng cách từ ảnh [màng lưới] đến thể thủy tinh.
Ta thấy d’ không đổi, nên khi nhìn vật ở điểm cực viễn thì d tăng đến lớn nhất → 1/d nhỏ nhất → 1/f nhỏ nhất → f lớn nhất tức là thể thủy tinh sẽ dài nhất.
Ngược lại, nếu nhìn ở điểm cực cận thì d nhỏ nhất → 1/d lớn nhất → 1/f lớn nhất → f nhỏ nhất tức là thể thủy tinh sẽ ngắn nhất.
1. Giải bài 48.1 trang 98 SBT Vật lý 9
Câu nào sau đây là đúng ?
A. Mắt hoàn toàn không giống với máy ảnh.
B. Mắt hoàn toàn giống với máy ảnh.
C. Mắt tương đối giống với máy ảnh, nhưng không tinh vi bằng máy ảnh.
D. Mắt tương đối giống với máy ảnh, nhưng tinh vi hơn máy ảnh.
Phương pháp giải
Mắt có thể thủy tinh có vai trò như vật kính, màng lưới như màng hứng ảnh
Hướng dẫn giải
- Mắt tương đối giống với máy ảnh, nhưng tinh vi hơn máy ảnh vì mắt có thể thủy tinh có vai trò như vật kính, màng lưới như màng hứng ảnh, nhưng mắt có nhiều bộ phận phức tạp và tinh vi hơn máy ảnh.
- Chọn đáp án D
2. Giải bài 48.2 trang 98 SBT Vật lý 9
Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu so sánh.
a. Thấu kính thường làm bằng thủy tinh,
b. Mỗi thấu kính có tiêu cự không thay đổi được,
c. Các thấu kính có thể có tiêu cự khác nhau,
d. Muốn hứng ảnh thật cho bởi thấu kính, người ta di
chuyển màn ảnh sau thấu kính,
1. còn thể thủy tinh chỉ có tiêu cự vào cỡ 2 cm.
2. còn muốn cho ảnh hiện trên màng lưới cố định, mắt phải điều tiết để thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh.
3. còn thể thủy tinh được cấu tạo bởi một chất trong suốt và mềm.
4. còn thể thủy tinh có tiêu cự có thể thay đổi được.
Phương pháp giải
Vận dụng các kiến thức về mắt để trả lời câu hỏi này
Hướng dẫn giải
Cách ghép để thành câu so sánh đúng là: a - 3, b - 4, c - 1, d - 2.
3. Giải bài 48.3 trang 98 SBT Vật lý 9
Bạn Anh quan sát một cột điện cao 8 m, cách chỗ đứng 25 m. Cho rằng màng lưới của mắt cách thể thủy tinh 2 cm. Hãy tính chiều cao của ảnh cột điện trong mắt.
Phương pháp giải
Tính chiều cao của ảnh cột điện trong mắt theo công thức:
\[A'B' = AB.\frac{{OA'}}{{OA}} \]
Hướng dẫn giải
Quá trình tạo ảnh của thể thủy tinh được mô phỏng bằng hình vẽ sau:
Ký hiệu cột điện là AB, ảnh của cột điện trên màng lưới là A’B’, thể thủy tinh là thấu kính hội tụ đặt tại O. Ta có: AO = 25m = 2500cm; A’O = 2cm; AB = 8m = 800cm
Chiều cao của cột điện trong mắt là:
\[A'B' = AB.\frac{{OA'}}{{OA}} = 800.\frac{2}{{2500}} = 0,64cm\]
4. Giải bài 48.4 trang 98 SBT Vật lý 9
Khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới là 2 cm, không đổi. Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy tinh nằm đúng trên màng lưới. Hãy tính độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh khi chuyển từ trạng thái nhìn một vật ở rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 50 cm.
Gợi ý: Tính tiêu cự của thể thủy tinh trong hai trạng thái, biết rằng ảnh của vật mà ta nhìn được luôn luôn hiện trên màng lưới. Để tính tiêu cự của thể thủy tinh khi nhìn vật cách mắt 50 cm, hãy sơ bộ dựng ảnh của vật trên màng lưới.
Phương pháp giải
- Dựng ảnh như hình bên dưới
- Tính tiêu cự thủy tinh thể theo công thức: f∞ = OA1
- Tính tiêu cự thủy tinh thể khi điều tiết theo công thức:
\[f = OF' = \frac{{OA'}}{{1,0004}} \]
- Độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh được tính theo công thức:
∆f = f∞ - f
Hướng dẫn giải
- Vật cách mắt 50m:
- Vật ở xa ∞:
Khi nhìn 1 vật ở rất xa thì ảnh nằm trên tiêu điểm, do vậy để nhìn rõ ảnh khi đó thì tiêu điểm của thể thủy tinh phải trùng với màng lưới.
Đồng thời khi đó mắt không phải điều tiết nên tiêu cự của thể thủy tinh khi đó là 2cm.
Ta có: f∞ = OA1 = 2cm
- Khi nhìn vật ở cách mắt 50m, ta có:
A′B′/AB=OA′/OA=2/5000
Từ kết quả của câu 48.2, ta có:
\[\frac{{OA'}}{{OF'}} = \frac{{A'B'}}{{AB}} + 1 = \frac{2}{{5000}} + 1 = 1,0004\]
Vậy:
\[f = OF' = \frac{{OA'}}{{1,0004}} = \frac{2}{{1,0004}} = 1,9992cm\]
- Độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh là:
∆f = f∞ - f = 2 – 1,9992 = 0,0008cm
5. Giải bài 48.5 trang 98 SBT Vật lý 9
Chọn câu đúng.
Có thể coi con mắt là một dụng cụ quang học tạo ra
A. ảnh thật của vật, nhỏ hơn vật.
B. ảnh thật của vật, cùng chiều với vật.
C. ảnh ảo của vật, nhỏ hơn vật.
D. ảnh ảo của vật, cùng chiều với vật.
Phương pháp giải
Thể thủy tinh đóng vai trò như một vật kính là một thấu kính hội tụ
Hướng dẫn giải
- Có thể coi con mắt là một dụng cụ quang học tạo ra ảnh thật của vật, nhỏ hơn vật vì thể thủy tinh đóng vai trò như một vật kính là một thấu kính hội tụ nên cho ảnh thật và nhỏ hơn vật.
- Chọn đáp án A
6. Giải bài 48.6 trang 99 SBT Vật lý 9
Chỉ ra ý sai. Thể thủy tinh khác các thấu kính hội tụ thường dùng ở các điểm sau đây:
A. tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật.
B. không làm bằng thủy tinh.
C. làm bằng chất trong suốt mềm.
D. có tiêu cự thay đổi được.
Phương pháp giải
Thể thủy tinh giống thấu kính hội tụ đều tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật
Hướng dẫn giải
- Thể thủy tinh và các thấu kính hội tụ thường dùng đều tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật nên không phải là điểm khác => Đáp án A sai.
- Chọn đáp án A
7. Giải bài 48.7 trang 99 SBT Vật lý 9
Trong trường hợp nào dưới đây, mắt không phải điều tiết?
A. Nhìn vật ở điểm cực viễn.
B. Nhìn vật ở điểm cực cận.
C. Nhìn vật nằm trong khoảng từ cực cận đến cực viễn.
D. Nhìn vật đặt gần mắt hơn điểm cực cận.
Phương pháp giải
Điểm cực viễn là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn được mà không phải điều tiết
Hướng dẫn giải
- Mắt không phải điều tiết khi nhìn vật ở điểm cực viễn vì đó là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn được mà không phải điều tiết.
- Chọn đáp án A
8. Giải bài 48.8 trang 99 SBT Vật lý 9
Trong trường hợp nào dưới đây, mắt phải điều tiết mạnh nhất?
A. Nhìn vật ở điểm cực viễn.
B. Nhìn vật ở điểm cực cận.
C. Nhìn vật nằm trong khoảng từ cực cận đến cực viễn.
D. Nhìn vật đặt gần mắt hơn điểm cực cận.
Phương pháp giải
Điểm cực cận là điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn thấy được
Hướng dẫn giải
- Mắt phải điều tiết mạnh nhất khi nhìn vật ở điểm cực cận vì đó là điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn thấy được.
- Chọn đáp án B
9. Giải bài 48.9 trang 99 SBT Vật lý 9
Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng.
a. Mắt là cơ quan của thị giác. Nó có chức năng.
b. Mắt có cấu tạo như một
c. Thể thủy tinh của mắt đóng vai trò như
d. Màng lưới của mắt đóng vai trò như
1. vật kính máy ảnh.
2. phim trong máy ảnh.
3. tạo ra một ảnh thật của vật, nhỏ hơn vật trên màng lưới.
4. chiếc máy ảnh.
Phương pháp giải
Vận dụng các kiến thức về cấu tạo và chức năng của các bộ phận của mắt để trả lời câu hỏi này
Hướng dẫn giải
Cách ghép để được câu có nội dung đúng là: a - 3; b - 4; c - 1; d - 2.
10. Giải bài 48.10 trang 99 SBT Vật lý 9
Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng.
a. Mắt bình thường có thể nhìn rõ các vật ở rất xa.
Các vật đó ở
b. Khi nhìn một vật ở điểm cực viễn thì
c. Khi nhìn một vật ở điểm cực cận thì mắt
d. Khi nhìn các vật nằm trong khoảng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn thì
1. mắt phải điều tiết mạnh nhất.
2. mắt cũng phải điều tiết để nhìn rõ được
3. mắt không phải điều tiết.
4. điểm cực viễn của mắt.
Phương pháp giải
Để trả lời câu hỏi này cần nắm được nội dung lí thuyết về sự điều tiết của mắt
Hướng dẫn giải
Cách ghép để được câu đúng là: a - 4; b - 3; c - 1; d - 2.