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内蒙 韩国明 运用不等式确定凸透镜的焦距范围
内蒙古通辽市库伦旗教研室 韩国明(028200)
例1、(2011年芜湖中考)物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,凸透镜的焦距可能是( )
A、6 cm B、10 cm C、16 cm D、20cm
分析:根据凸透镜成像规律,当光屏上成上成倒立放大的像,物体一定在大于1倍焦距小于2倍焦距处,即f<12cm<2f且f<18cm<2f,利用数轴求出这两个不等式的解集(如图所示),得到凸透镜所在范围是9 cm<f<12 cm.
故正确答案为B。
思路点拨:根据凸透镜成像性质,在光屏上成倒立放大的实像,确定物体所在区域:f<
<2f,再利用数轴求出不等式的解集,但在实际解题中有的同学易将不等式错解而导致判断结果错误。
例二、(2011年烟台)在探究凸透镜成像实验中,小红把蜡烛放在凸透镜前的某一位置时,在透镜另一侧离凸透镜10 cm的光屏上得到一个倒立的、缩小的清晰实像,当他把蜡烛移动到距凸透镜10 cm时,所成像是( )
A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像 C、正立放大的虚像 D、倒立等大的实像
分析:光屏在10 cm时到到一个倒立的缩小的实像,像一定在1倍焦距和2倍焦距之间,即:f<10 cm<2f,利用数轴求出不等式的解集(如图所示),得到凸透镜的焦距范围是5 cm<f<10 cm.当把蜡烛移动到距凸透镜10 cm时,物体一定在大于1倍焦距和2倍焦距之间,像在另一侧光屏上得到一个倒立的、放大的实像。
故正确答案为B。
思路点拨:本题考查了根据光屏上的成像特点,确定物距、像距,根据不等式求出凸透镜的焦距范围。再根据凸透镜成像规律,当f<
<2f时,得到倒立的、放大的实像。
例三、当物距为20cm时,物体通过凸透镜成倒立的放大的实像;当物距为30cm,物体通过凸透镜仍成倒立的放大的实像。则该凸透镜的焦距所在范围是( )
A、5cm B、10 cm C、16 cm D、24 cm
分析:根据凸透镜成像规律可知,
=20cm,物体通过凸透镜成倒立放大的实像,即:f<20cm<2f;
=30cm,物体通过凸透镜成倒立放大