Question

3．一物体放在凸透镜前20cm主光轴上，在光屏上能得到放大的像，据此可判断（　　）

• A． 物体放在凸透镜前主光轴上21cm处，一定能得到放大的实像
• B． 物体放在凸透镜前主光轴上21cm处，一定能得到缩小的实像
• C． 物体放在凸透镜前主光轴上10cm处，一定能得到放大的虚像
• D． 物体放在凸透镜前主光轴上19cm处，一定能得到缩小的实像

Answer 1

分析 （1）当物距为20cm时，成倒立、放大的实像，根据此时物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距范围．
（2）根据物距和焦距的关系，确定物距为21cm、10cm、19cm时的像的性质．
（3）凸透镜成像四种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像．
u=2f，成倒立、等大的实像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
u＜f，成正立、放大的虚像．

解答 解：A、物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上，在光屏上能得到放大的像，2f＞20cm＞f，所以20cm＞f＞10cm．
物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处，物距与焦距存在三种关系：
当焦距为10.5cm＞f＞10cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
当焦距为f=10.5cm时，u=2f，成倒立、等大的实像．
当焦距为20cm＞f＞10.5cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．故AB错误；
C、物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，u＜f，成正立、放大的虚像，故C正确；
D、物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处，物距与焦距存在两种关系：
当焦距为20cm＞f＞19cm时，u＜f，成正立、放大的虚像．
当焦距为19cm＞f＞10cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误．
故选C．

点评 判断出凸透镜焦距范围，根据给定的物距，把焦距设定几个阶段，判断物体是否在u＞2f、u=2f、2f＞u＞f、u＜f 范围内，判断凸透镜可能成像情况．