第3章《跨学科实践—自制天文望远镜观察月球》提优练习 ---2024-2025学年苏科版物理八年级上册

第3章《跨学科实践—自制天文望远镜观察月球》提优练习 1．如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（　　） A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜 B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播 C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同 D．木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f（f为物镜的焦距） 2．如图所示是人类航天器拍摄的地月同框的照片，据此推断从航天器的角度看当时日地月三者位置关系可能为（　　） A． B． C． D． 3．如图，取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，把焦距较长的放大镜放在前面远离眼睛，焦距较短的放大镜放在后面靠近眼睛，通过两个放大镜看前面的物体，调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是 　 　（选填“变大”或“变小”）；若接着把两个放大镜的位置前后对调，物体是 　 　（选填“变大”或“变小”）。 4．望远镜的放大倍率为，其中是物镜的焦距， 是目镜的焦距。如图所示，同学们在利用自制的望远镜看远处物体。若望远镜的放大倍率为3，物镜焦距为21cm，则目镜的焦距为______cm。若用该望远镜观察近处的物体，物镜和目镜的距离应_____（填“靠近”或“远离”）一些。 5．如图为一种望远镜内部部分光路图，物镜和目镜都是凸透镜，O1为物镜光心。F1为物镜焦点，O2为目镜的光心，F2为目镜的焦点。用该望远镜观测物体AB时： （1）AB经物镜成一个 　 　（选填“倒立”、“正立”）、　 　（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的 　 　（选填“实”、“虚”）像A'B'。此时物镜的成像原理与 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理相同。 （2）AB离物镜的距离u与物镜焦距f的大小满足的关系是 　 　（选填“u＜f”、“f＜u＜2f”、“u＞2f”）。物体AB远离物镜时，经物镜所成的像 　 　（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 （3）画出光线a、b经目镜折射后的光线。 6．制作望远镜。 材料：准备两个 　 　镜，一个焦距比另一个稍大一些，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，大纸筒可套进小纸筒。纸筒也可自己制作。 制作：将焦距较大的透镜作为 　 　镜，较小的作为 　 　镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中，如图甲所示。 乙 使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到看到清楚放大的像为止。 原理：如图乙所示，从远处物体射到物镜上的光线是平行的，经物镜后，在焦点外距焦点很近的地方，得到物体的 　 　立、　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）的 　 　像。目镜的前焦点和物镜的后焦点是 　 　在一起的，所以像位于目镜和它的焦点之间离焦点很近的地方，像对于目镜来说是物体，它对于目镜所成的像是 　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）的 　 　像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光线就好像是直接从这个像射来的。 7．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 　 　（左/右）移动，若观察到 　 　现象，则该透镜为凸透镜。 （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视场范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视场中。下列设计的各挡板中最适合的是 　 　。 A.B.C.D. （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可），且至少需要 　 　块平面镜。 【分析】通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理，前面的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成实像，后面的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，所以我们看到了物体放大的像。若前后两个凸透镜位置颠倒，则看到物体缩小的像。通过实验发现，若要看到物体放大的像，要求物镜的焦距长，目镜的焦距短。 【解答】解：通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理，前面焦距大的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成倒立的实像，后面焦距小的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，所以我们看到了物体倒立、放大的像；若前后两个凸透镜位置颠倒，则看到物体成倒立、缩小的像。 故答案为：变大；变小。 4．7 远离 5．如图为一种望远镜内部部分光路图，物镜和目镜都是凸透镜，O1为物镜光心。F1为物镜焦点，O2为目镜的光心，F2为目镜的焦点。用该望远镜观测物体AB时： （1）AB经物镜成一个 　倒立　（选填“倒立”、“正立”）、　缩小　（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的 　实　（选填“实”、“虚”）像A'B'。此时物镜的成像原理与 　照相机　（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理相同。 （2）AB离物镜的距离u与物镜焦距f的大小满足的关系是 　u＞2f　（选填“u＜f”、“f＜u＜2f”、“u＞2f”）。物体AB远离物镜时，经物镜所成的像 　变小　（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 （3）画出光线a、b经目镜折射后的光线。 【分析】（1）题中图所示的望远镜有两个凸透镜，物镜在望远镜中的作用是使远处的物体在透镜焦点附近成倒立缩小的实像，相当于照相机的镜头，目镜再把物镜所成的像放大成虚像； （2）在2倍焦距以外物体所成的像是倒立缩小的实像，且物距越远像越小； （3）经过凸透镜的光有三条特殊的光线。 【解答】解：（1）望远镜的物镜是把远处的物体拉近，相当于照相机的镜头，远处的物体经过物镜后形成倒立缩小的实像； （2）由于物镜相当于照相机的镜头，所以物距应在2倍焦距以外，且物距越远像越小； （3）入射光线如果平行于凸透镜的主光轴，则光线经过凸透镜折射后光线经过凸透镜的焦点，光线通过透镜的光心，传播方向不变，光线a、b经目镜折射后的光线如下图： 故答案为：（1）倒立，缩小，实，照相机；（2）u＞2f，变小；（3）如上图所示。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$