Giải Bài 2 trang 49 SGK Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Phân tích yêu cầu

Đây là bài thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ. Sau khi tiến hành thí nghiệm, đo chiều cao vật $h$, chiều cao ảnh $h'$ và khoảng cách từ vật đến màn (hoặc dùng công thức phù hợp), ta tính được tiêu cự $f$ của mỗi lần đo rồi lấy giá trị trung bình:

$$\overline{f} = \dfrac{f_1 + f_2 + f_3}{3}$$

So sánh

a) Lấy một bộ số liệu minh họa thu được từ thí nghiệm: giả sử ba lần đo cho $f_1 = 14,8\ \text{cm}$; $f_2 = 15,2\ \text{cm}$; $f_3 = 15,0\ \text{cm}$.

Giá trị trung bình của tiêu cự:

$$\overline{f} = \dfrac{14,8 + 15,2 + 15,0}{3} = \dfrac{45,0}{3} = 15,0\ \text{cm}$$

b) Trên thấu kính thường ghi sẵn số liệu tiêu cự (ví dụ nhà sản xuất ghi $f = 15\ \text{cm}$).

So sánh giá trị đo được với số liệu ghi trên thấu kính:

$$\overline{f} = 15,0\ \text{cm} \approx f_{\text{ghi}} = 15\ \text{cm}$$

Giá trị tiêu cự $\overline{f}$ đo được gần bằng (xấp xỉ) với số liệu tiêu cự ghi trên thấu kính.

c) Nhận xét về nguyên nhân chênh lệch:

Giữa giá trị đo được và số liệu ghi trên thấu kính thường có một sai lệch nhỏ. Nguyên nhân là do sai số của phép đo, chủ yếu đến từ:

- Việc xác định vị trí ảnh rõ nét trên màn chưa thật chính xác (ảnh rõ nét trong một khoảng nhỏ).
- Sai số khi đọc các khoảng cách trên thước, khi căn chỉnh vật – thấu kính – màn chưa thẳng hàng, chưa cùng độ cao.
- Điều kiện quan sát (độ sáng, mắt người đo).

Kết luận: Giá trị trung bình $\overline{f}$ đo được từ thí nghiệm xấp xỉ bằng tiêu cự ghi trên thấu kính; phần chênh lệch nhỏ là do sai số trong quá trình thí nghiệm. Điều đó chứng tỏ phương pháp đo tiêu cự đã thực hiện là đáng tin cậy.

Đáp số