□王倫宇
像與物大小關(guān)系如何判斷
□王倫宇
判斷凸透鏡成像的性質(zhì)是中考常見考點,其中以判斷凸透鏡成像時像與物大小關(guān)系居多.如何判斷物體經(jīng)凸透鏡所成像是放大、等大還是縮小呢?下面結(jié)合2016年中考實例分類解析如下.
當u>2 f,f<v<2 f時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為縮小實像;當f<u<2f,v>2 f時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為放大實像;當u=2 f,v=2f時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為等大實像;當u<f時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為放大虛像.
例1(2016·泰州)將一個凸透鏡正對太陽光,在距凸透鏡10cm處得到一個最小、最亮的光斑,若將一個物體放在凸透鏡前30cm處,則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個().
A.倒立、縮小的實像
B.倒立、放大的實像
C.正立、縮小的實像
D.正立、放大的虛像
解析:將一個凸透鏡對準太陽光,可在距透鏡10cm的地方得到一個最小、最亮點,所以凸透鏡的焦距f=10cm.一個物體放在這個透鏡前30cm處,此時u>2 f,成倒立、縮小的實像.
答案:A
當v<u時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為縮小的像;當v=u時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為等大的像;當v>u時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為放大的像.
例2(2016·天津)(多選題)小明在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時,將點燃的蠟燭放在距凸透鏡32cm處,在透鏡另一側(cè)距透鏡18cm處的光屏上得到燭焰清晰的像,則().
A.光屏上所成的是倒立、放大的實像
B.光屏上所成的是倒立、縮小的實像
C.該透鏡的焦距f一定滿足9cm<f<16cm
D.該透鏡的焦距f一定滿足18cm<f<32cm
解析:由題意知,v=18cm,u= 32cm,易知v<u.根據(jù)“當v<u時,物體經(jīng)凸透鏡所成像為縮小的實像”;又由光屏上所成的一定是倒立的實像可知選項B正確.既然光屏上所成的是倒立、縮小的實像,此時u>2 f且f<v<2 f就一定成立,故有
聯(lián)立①、②解得9cm<f<16cm.
答案:BC
當物體經(jīng)凸透鏡所成像為縮小的像時,像距v的變化小于物距u的變化;當物體經(jīng)凸透鏡所成的像為放大的像時,像距v的變化大于物距u的變化.
例3(2016·紹興)凸透鏡成像實驗中,移動物體到某位置時,能在光屏上成清晰縮小的像,則下列能成立的是().
①如果將物體靠近凸透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必須遠離凸透鏡,且光屏移動距離先大于后小于物體移動距離;②同時移動物體與光屏,且移動距離相同,有可能在光屏上成清晰縮小的像;③換用焦距較小的凸透鏡后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移動光屏,光屏必須靠近凸透鏡;④保持物體和光屏位置不變,移動凸透鏡,一定可以在光屏上得到另一個清晰的像.
A.①③ B.②④
C.②③ D.③④
解析:①移動物體到某位置時,能在光屏上成清晰縮小的像,如果將物體不斷靠近凸透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,則光屏必須遠離凸透鏡且所成像先是縮小的后是放大的.則像距v的變化應(yīng)先小于物距u的變化,后像距v的變化大于物距u的變化.②若成縮小的像,則像距v的變化應(yīng)小于物距u的變化,故說法②錯誤.③換用焦距更小的透鏡,透鏡對光的會聚作用變強,像會靠近凸透鏡,所以光屏必須靠近凸透鏡.④根據(jù)光路具有可逆性的特點,保持物體和光屏位置不變,可以在光屏上成一個清晰的像.綜上所述,選項D正確.
答案:D