第五章透鏡及其應用專項突破11與透鏡相關的探究類型一凸透鏡的焦距題型1：測量凸透鏡的焦距1.

小明利用太陽光測量凸透鏡的焦距。(1)【解釋與交流】小明的操作方案如圖所示，他的方

案

(填“合理”或“不合理”)，原因是

?

?。不合理太

陽光沒有平行于凸透鏡的主光軸入射23451點撥：(1)題圖中，太陽光沒有正對凸透鏡，太陽光沒有平行于凸透鏡的主光軸入射，得到的交點不是凸透鏡的焦點，所以方案不合理。23451(2)小明采用正確的操作方案，適當調整位置后，在白紙

上出現一個最小、最亮的光斑，經過測量得出光斑到

凸透鏡光心的距離為20

cm，則該凸透鏡的焦距

為

cm。20

23451點撥：(2)小明采用正確的操作方案，適當調整位置后，在白紙上出現一個最小、最亮的光斑，這個點是凸透鏡的焦點。焦點到凸透鏡光心的距離是凸透鏡的焦距，經過測量得出光斑到凸透鏡光心的距離為20

cm，所以該凸透鏡的焦距f＝20

cm。23451(3)若在測量的過程中，白紙上呈現一個并非最小、最亮

的光斑，這時光斑到凸透鏡光心的距離為L，若透鏡遠

離紙的過程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距

?

(填“大于”或“小于”)L。小

于23451點撥：(3)若在測量的過程中，白紙上呈現一個并非最小、最亮的光斑，這時光斑到凸透鏡光心的距離為L，若透鏡遠離紙的過程中光斑一直變大，說明光斑已經從最小逐漸變大，光斑離焦點越來越遠，則該凸透鏡的焦距小于L。23451題型2：探究凸透鏡焦距的影響因素2.

【學科綜合】小榮在學習了凸透鏡后，想探究凸透鏡的焦

距大小與什么因素有關，于是他讓平行光通過如圖(a)的

四個透鏡(其中甲、乙和丙、丁是兩組形狀相同的凸透

鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制成)。23451(1)當與主光軸平行的光經過甲、丙兩凸透鏡后會聚于焦

點處，如圖(b)所示，比較兩次實驗現象，可以得到的

結論是在凸透鏡的材料相同時，凸透鏡表面越凸，凸

透鏡的焦距越

(填“大”或“小”)。點撥：(1)如圖(b)所示，比較兩次實驗現象，可以得到

的結論是在凸透鏡的材料相同時，凸透鏡表面越凸，

凸透鏡的焦距越小。小23451(2)如果要探究凸透鏡的焦距大小與材料的關系，應選

擇

兩個透鏡，這里主要用到的一

個物理研究方法是

?。甲、乙(或丙、丁)

控制變量法23451點撥：(2)如果要探究凸透鏡的焦距大小與材料的關

系，應選擇球形表面凸起程度相同，而材料不同的兩

個凸透鏡，即應選擇甲、乙(或丙、丁)兩個凸透鏡，這

里主要用到的一個物理研究方法是控制變量法。23451(3)聯想到如圖(c)所示的光的色散現象，如果分別用紅光

和紫光測同一個凸透鏡的焦距，用

(填“紅”或

“紫”)光測出的凸透鏡焦距大。紅23451點撥：(3)根據三棱鏡對光的偏折，由圖(c)可以得出，

紅光偏折的程度小，紫光偏折的程度大。當紅光和紫

光分別平行射向同一個凸透鏡時，紅光的會聚點距離

透鏡遠，而紫光的會聚點距離透鏡近，所以用紅光測

出的凸透鏡的焦距大。23451(4)小榮用乙透鏡測焦距時發現邊緣有一小塊已經缺損，

這會使測得的焦距

(填“變大”“變小”或

“不變”)。點撥：(4)小榮用乙透鏡測焦距時發現邊緣有一小塊已

經缺損，光的會聚點不變，只是會聚的光線變少，故

測得的焦距不變。不變23451類型二探究凸透鏡成像的規律3.

[2023駐馬店驛城區期末]小明用蠟燭、凸透鏡(焦距為10

cm)、光屏在光具座上進行“探究凸透鏡成像的規律”的

實驗。23451(1)實驗在

(填“較亮”或“較暗”)的環境下進

行，現象更明顯。點撥：(1)在較暗的環境中，蠟燭的像顯得明亮，實驗

現象更明顯，故應該在較暗的環境下進行。較暗23451(2)蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖甲所示，光屏上會出現

燭焰清晰

(填“放大”“等大”或“縮小”)的

像，此現象和生活中

(填“照相機”“投影

儀”或“放大鏡”)的成像原理相同；保持凸透鏡位置

不變，增大物距后，將光屏移動到適當位置，光屏上

會重新出現燭焰清晰的像，該像與移動前的像相比

會

(填“變大”“變小”或“不變”)。縮小照相機變小23451點撥：(2)由圖甲可知，此時物距為30

cm，大于2倍焦

距，成倒立、縮小的實像，與照相機的成像原理相

同。根據“成實像時，物遠像近像變小”可知，保持

凸透鏡位置不變，增大物距后，像距變小，像變小。23451(3)保持凸透鏡位置不變，移動蠟燭至圖乙所示位置，在

透鏡右側通過透鏡可以觀察到燭焰

(填“正

立”或“倒立”)的像。點撥：(3)保持凸透鏡位置不變，移動蠟燭至圖乙所示

位置時，此時物距小于1倍焦距，根據凸透鏡成像規律

可知，此時成正立、放大的虛像。正立23451(4)將圖甲中的透鏡換成焦距f＝5

cm的凸透鏡，光屏上燭

焰的像變模糊。將蠟燭向

(填“左”或“右”)移

動適當距離，光屏上重新出現燭焰清晰的像。點撥：(4)將圖甲中的透鏡換成焦距f＝5

cm的凸透鏡，

焦距變小，折光能力變強，像會提前會聚在光屏的前

方。所以為了使像會聚到光屏上，可以減小物距，即

可以將蠟燭適當向右移動。右23451類型三探究眼鏡的矯正作用4.

[2024石家莊校級期末]如圖甲為眼球結構示意圖，若圖乙

為某同學模擬眼球成像原理的實驗裝置示意圖，則模擬成

像實驗中的凸透鏡相當于眼球的

(填名稱)。晶狀體23451該同學對“視力的矯正”原理進行探究，如圖丙所示。他

觀察到如下現象：23451(1)將近視眼鏡片放在發光體和凸透鏡之間，光屏上原來

清晰的像變模糊了；使光屏遠離透鏡，又能在光屏上

看到發光體清晰的像，這說明近視眼鏡片對光線

有

作用，它應該是

透鏡。由此可知，

在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網膜的

?

(填“前方”或“后方”)。發散凹前

方23451點撥：(1)凹透鏡對光線有發散作用。將近視眼鏡片放

在發光體與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊

了；使光屏遠離透鏡，又能在光屏上看到發光體清晰

的像。這說明近視眼鏡片對光線有發散作用，是凹透

鏡。近視眼是因為晶狀體太厚或眼球前后徑太長，像

成在視網膜的前方。23451(2)取下近視眼鏡片，重新調整光屏的位置，使它上面的

像再次變得清晰，然后將另一個鏡片放在發光體和凸

透鏡之間，光屏上原來清晰的像又變模糊了；再使光

屏靠近透鏡，又可以在光屏上看到發光體清晰的像，

這說明戴上這個眼鏡可以矯正

眼。遠視23451點撥：(2)將另一個鏡片放在發光體和凸透鏡之間，光

屏上原來清晰的像又變模糊了；再使光屏靠近透鏡，

又可以在光屏上看到發光體清晰的像，這說明該眼鏡

片對光線有會聚作用，是凸透鏡，應用于遠視眼鏡，

說明戴上這個眼鏡可以矯正遠視眼。234515.

【新視角·科學技術】[2023佛山禪城區二模]VR眼鏡是一

種可以虛擬現實的頭戴式顯示設備，它利用計算機生成模

擬系統，用戶通過看眼鏡內的電子屏幕上的畫面，再結合

封閉性的音效，給用戶產生一種身在虛擬環境中的感覺。23451(1)VR眼鏡內有一塊電子屏，它經過晶狀體在視網膜上

成

(填“正立”或“倒立”)的

(填

“虛”或“實”)像。點撥：(1)晶狀體相當于凸透鏡，電子屏經過晶狀體在

視網膜上成倒立縮小的實像。倒立實23451(2)因為電子屏距離眼睛很近，為了讓用戶可以看清圖

像，需在眼睛和電子屏之間配置一塊透鏡。為了弄清

VR眼鏡內置透鏡的作用，小珩同學做了以下實驗：①用“F”形LED燈模擬VR眼鏡的電子屏，用凸透鏡

模擬晶狀體，用光屏模擬視網膜(如圖乙)。在實驗前，

需要調節LED燈中心、透鏡光心、光屏中心在

?

?。同一

高度23451②經過實驗小珩發現，若保持光屏和凸透鏡位置不

變，LED燈向左移動時，要重新在光屏上得到清晰的

像，需換用焦距更小的凸透鏡，這說明：物體靠近眼

睛時，為看清物體，晶狀體要變

(填“厚”或

“薄”)，以

(填“增強”或“減弱”)它的折

光能力。厚增強23451③如果物體離眼睛太近，就會超出晶狀體的調節范

圍，使人眼無法看清。小珩發現，只要在原有凸透鏡

和“F”形LED燈之間放一塊合適的透鏡，便可以進一

步縮小物距，讓光屏上重新出現清晰的像(如圖丙)，從

而推斷出VR眼鏡內置的是

透鏡。凸23451點撥：(2)①實驗前，為了使像成在光屏的中央，需要

調節LED燈中心、透鏡光心、光屏中心在同一高度。

②實驗中，若保持光屏和凸透鏡位置不變，