Bài tập về mắt cận và cách giải

Với Bài tập về mắt cận và cách giải môn Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách và phương pháp giải các dạng bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 9.

I. Lý thuyết chung về mắt

1. Cấu tạo của mắt

- Mắt là một cơ quan của cơ thể giúp chúng ta nhìn thấy mọi vật.

- Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thủy tinh và màng lưới (còn gọi là võng mạc).

+ Thể thủy tinh có tác dụng như một thấu kính hội tụ, nó là một khối chất trong suốt và mềm, dễ dàng phồng lên hay dẹt xuống khi cơ vòng đỡ nó bóp lại hay dãn 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. Khi có ánh sáng tác dụng lên màng lưới thì sẽ xuất hiện “luồng thần kinh” đưa thông tin về ảnh lên não.

2. So sánh mắt và máy ảnh

- Về phương diện quang học, mắt giống như một máy ảnh, tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật trên màng lưới:

+ Thể thủy tinh đóng vai trò như vật kính trong máy ảnh.

+ Màng lưới có tác dụng như màn hứng ảnh.

- Tuy nhiên, ở mắt thì thể thủy tinh có thể thay đổi được tiêu cự. Còn vật kính ở máy ảnh thì không thay đổi được tiêu cự.

3. Sự điều tiết của mắt

- Khi nhìn rõ một vật thì ảnh của vật đó sẽ hiện rõ nét trên màng lưới.

- Khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới là cố định, vì vậy mắt phải điều tiết để làm thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh. Để điều tiết, cơ vòng đỡ thể thủy tinh sẽ phải co dãn khiến thể thủy tinh phồng lên hoặc dẹt lại, làm thay đổi tiêu cự của nó. Sự điều tiết xảy ra hoàn toàn tự nhiên.

4. Điểm cực cận và điểm cực viễn của mắt

- Điểm cực cận (kí hiệu là C_c ): là điểm gần mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt còn có thể nhìn rõ vật (khi điều tiết tối đa). Khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận được gọi là khoảng cực cận.

- Điểm cực viễn (kí hiệu là C_v ): là điểm xa mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt không phải điều tiết mà vẫn có thể nhìn rõ vật. Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn được gọi là khoảng cực viễn.

-  Mắt chỉ có thể nhìn rõ các vật trong khoảng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn của mắt. Khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt.

- Mắt bình thường của con người có khả năng nhìn rõ từ khoảng cách 20 cm cho đến vô cùng.

II. Các dạng bài tập

                            

Dạng 1. Bài tập về mắt cận

1. Lý thuyết liên quan tới mắt cận và cách khắc phục

1.1. Những biểu hiện của tật cận thị

- Điểm cực viễn C_v của mắt cận ở gần hơn so với mắt bình thường.

- Khi không điều tiết thì mắt cận có thể nhìn rõ những vật ở gần nhưng không nhìn rõ được những vật ở xa.

Ví dụ: Khi đọc sách phải đặt sách gần mắt hơn bình thường; ngồi dưới lớp nhìn chữ viết trên bảng thấy mờ;…

1.2. Cách khắc phục tật cận thị

Cách 1: Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong của giác mạc.

Cách 2: Đeo kính cận để có thể nhìn rõ những vật ở xa. Kính cận là thấu kính phân kì. Kính cận thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn (C_v) của mắt:

2. Phương pháp giải

- Vẽ hình minh họa sự tạo ảnh và xác định các đại lượng đề bài đã cho và cần tính.

- Sử dụng các kiến thức hình học để tính các đại lượng đề bài yêu cầu.

- Đối với những bài tập chỉ đề cập đến các dữ kiện liên quan đến kính cận thì ta giải bài tập đó giống với những bài tập về thấu kính phân kì.

Áp dụng công thức thấu kính phân kì:

- Đối với những bài tập liên quan đến cả các dữ kiện về mắt, thì ta có thể chia bài toán thành hai giai đoạn:

+ Giai đoạn tạo ảnh ảo của vật bằng kính cận (TKPK)

Áp dụng công thức thấu kính phân kì:

+ Giai đoạn mắt “nhìn” ảnh ảo tạo bởi kính cận (Tạo ảnh thật trên màng lưới bằng TKHT)

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh thật:

3. Ví dụ

Ví dụ 1: Một người cận thị phải đeo kính với tiêu cự 100 cm. Hỏi khi bỏ kính ra thì người đó có thể nhìn được rõ ở khoảng cách tối đa là bao nhiêu?

Lời giải: Kính cận thích hợp có tiêu cự bằng với điểm cực viễn C_v của mắt

=> Khi bỏ kính thì người đó nhìn được rõ ở khoảng cách tối đa 100 cm.

Ví dụ 2: Khoảng nhìn thấy của một mắt là từ 18 cm đến 50 cm. Biết khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới là 2 cm. Tìm khoảng tiêu cự của mắt đó.

Lời giải:

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh thật:

Theo giả thiết,d^' = 2 cm

+ Tại cực viễn của mắt:

=>

 + Tại cực cận của mắt:

=> f_c = 1,8cm

Vậy khoảng tiêu cự của mắt đó là f_c ≤ f ≤ f_v hay 1,8(cm) ≤ f ≤ 1,923(cm)

III. Bài tập

Câu 1: Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 50cm thì mới nhìn rõ một vật gần nhất cách mắt 25cm. Khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?

A. 25 cm.

B. Nhỏ hơn 25cm.

C. 50 cm.

D. Nhỏ hơn 70 cm.

Câu 2: Một người cận phải đeo kính có tiêu cự 25cm. Hỏi khi không đeo kính thì người đó nhìn rõ được vật cách xa mắt nhất là bao nhiêu?

A. 25 cm.

B. 15 cm.

C. 75 cm.

D. 50 cm.

Câu 3: Mắt của một người chỉ nhìn rõ được các vật cách mắt từ 10cm đến 100cm. Mắt này có tật gì và phải đeo kính nào?

A. Mắt cận, đeo kính hội tụ.

B. Mắt lão, đeo kính phân kì.

C. Mắt lão, đeo kính hội tụ.

D. Mắt cận, đeo kính phân kì.

Câu 4: Chọn câu trả lời sai:

Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 15 cm và phải đeo kính có tiêu cự 50 cm. Khi không đeo kính, người đó nhìn rõ vật

A. gần nhất cách mắt 15 cm.

B. xa nhất cách mắt 50 cm.

C. cách mắt trong khoảng từ 15 đến 50 cm.

D. gần nhất cách mắt 50 cm.

Câu 5: Khoảng nhìn thấy của một mắt là từ 20 cm đến 50 cm. Biết khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới là 4 cm. Tìm khoảng tiêu cự của mắt đó.

A. 3,3(cm) ≤ f ≤ 3,7(cm).

B. 3(cm) ≤ f ≤ 7(cm).

C. 4(cm) ≤ f ≤ 7(cm).

D. 2,3(cm) ≤ f ≤ 2,7(cm).

Câu 6: Khi không đeo kính cận thị Lan có thể nhìn rõ vật xa nhất ở khoảng cách 1,5m. Hỏi Lan đeo kính cận thị có tiêu cự bằng bao nhiêu?

A. 1,5 m.

B. 15 cm.

C. 1,5 cm.

D. 150 m.

Câu 7: Kính cận thích hợp là kính phân kì có tiêu điểm F 

A. trùng với điểm cực cận của mắt.

B. trùng với điểm cực viễn của mắt.       

C. nằm giữa điểm cực cận và điểm cực viễn của mắt.

D. nằm giữa điểm cực cận và thể thủy tinh của mắt.

Câu 8: Trong những biểu hiện sau đây, biểu hiện nào là triệu chứng của tật cận thị?

A. Khi đọc sách phải đặt sách gần mắt hơn bình thường.

B. Ngồi dưới lớp nhìn chữ viết trên bảng thấy mờ.

C. Ngồi trong lớp nhìn không rõ các vật ngoài sân.

D. Các biểu hiện A, B, C đều là những biểu hiện của tật cận thị.

Câu 9: Chọn câu phát biểu đúng.

A. Mắt cận nhìn rõ các vật ở gần mà không nhìn rõ các vật ở xa.

B. Mắt cận nhìn rõ các vật ở xa mà không nhìn rõ các vật ở gần. 

C. Mắt tốt nhìn rõ các vật ở gần mà không nhìn rõ các vật ở xa.

D. Mắt tốt nhìn rõ các vật ở xa mà không nhìn rõ các vật ở gần.    

Câu 10: Để khắc phục tật cận thị, ta cần đeo loại kính có tính chất như

A. kính phân kì.

B. kính hội tụ.

C. kính lão.

D. kính râm (kính mát).

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

• Bài tập khúc xạ ánh sáng
• Bài tập ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ (TKHT)
• Bài tập ảnh của một vật qua thấu kính phân kì (TKPK)
• Bài tập về mắt lão
• Bài tập về sự tạo ảnh trong máy ảnh
• Bài tập về kính lúp
• Bài tập ánh sáng trắng và ánh sáng màu

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 9
• Giải sách bài tập Vật Lí 9
• Giải VBT Vật Lí 9
• Đề thi Vật Lí 9

---