Question

在做凸透镜成像的实验中发现，当物体与凸透镜相距u=8厘米时，经凸透镜成正立的像；当物体距凸透镜u=12厘米时，成倒立的像．则下列判断一定正确的是

1. A.
   当物体距凸透镜u=20厘米时，成放大的实像
2. B.
   当物体距凸透镜u=20厘米时，成缩小的实像
3. C.
   当物体距凸透镜u=16厘米时，成缩小的实像
4. D.
   当物体距凸透镜u=16厘米时，成放大的实像

Answer 1

D
分析：（1）根据凸透镜成像性质，判断物距和焦距的关系，确定凸透镜焦距的取值范围：
u＜f，成正立、放大的虚像．
u＞f，成倒立的实像．
（2）根据物距和焦距的关系判断凸透镜的成像情况：
u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像．
u=2f，凸透镜成倒立等大的实像．
2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像．
u＜f，成正立、放大的虚像．
解答：（1）当物体与凸透镜相距u=8cm时，经凸透镜成正立的像，
所以，8cm＜f．
当物体距凸透镜u=12cm时，成倒立的像，
所以，12cm＞f．
所以12cm＞f＞8cm．
（2）物体距凸透镜u=20cm时，
当凸透镜的焦距为10cm＞f＞8cm，时，u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像．
当凸透镜的焦距为10cm时，u=2f，凸透镜成倒立等大的实像．
当凸透镜的焦距为20cm＞f＞10cm，时，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像．
所以物体距凸透镜u=20cm时，凸透镜可能成倒立缩小的、等大的、放大的实像．
（3）物体距凸透镜u=16cm时，
因为凸透镜的焦距为12cm＞f＞8cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像．
所以物体距凸透镜u=16cm时，凸透镜成倒立放大的实像
故选D．
点评：已知物距和凸透镜的焦距时，要分析物体是否在凸透镜的二倍焦距以外、凸透镜的二倍焦距上、凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间、凸透镜的一倍焦距上、凸透镜的一倍焦距以内等各种情况．