内容正文:
第五章 透镜及其应用
第 5 节 跨学科实践:制作望远镜
课程标准(2022年版) 本节要点
5.1.1 能发现日常生活中与
物理学有关的问题,提出解决
方案.
5.2.2 调查物理学应用于工
程技术的案例,体会物理学对
工程技术发展的促进作用. 1.知道望远镜的构造.
2.掌握望远镜的工作原理.(重点)
3.了解跨学科实践的过程,发展学
生跨学科运用知识的能力、分析和
解决问题的综合能力、动手实践操
作的能力.
望远镜的结构和原理
图甲是开普勒望远镜的结构图,根据图乙所示的光路图分析可知:
望远镜的物镜相当于 照相机 ,使远处的物体在焦点附近成 倒
立 、 缩小 的 实 像;望远镜的目镜相当于 放大镜 ,
成 正立 、 放大 的 虚 像.
照相机
倒
立
缩小
实
放大镜
正立
放大
虚
甲 乙
A. 两只放大镜对物体进行了两次放大
B. 两只放大镜组合在一起相当于一架望远镜
C. 两只放大镜组合在一起相当于一架照相机
D. 将两只放大镜的位置对换后,观察同一物体
的大小是相同的
典例1 如图所示,小红同学用两只焦距不同的放大镜一前一后放在眼
前观察远处的物体,则下列说法中正确的是 ( B )
B
变式1 [物理学与日常生活]如图是小明制作的简易望远镜,它由两
个焦距不同的凸透镜组成,调整两个凸透镜间的距离,就可以看清
远处的景物.前面靠近物体的凸透镜是 物镜 (选填“物镜”或
“目镜”),其成像原理和 照相机 (选填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)相同;后面靠近眼睛的凸透镜是 目镜 (选填“物
镜”或“目镜”),成像原理和 放大镜 (选填“照相机”“投影
仪”或“放大镜”)相同.
物镜
照相机
目镜
放大镜
1.望远镜的结构.
物镜 目镜 原理图
望
远
镜 相当于 照相机 放大镜
成像
特点 倒立、缩小
的实像 正立、放
大的虚像
2. 望远镜的物镜的焦距要大于目镜的焦距,其放大倍率为.
视角
1. 视角
从眼的中心向物体两端所引的两条直线的夹角叫作视角.如图所示,
物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小,视角
越大,所成的像越大,眼睛看物体就越清楚.
2. 视角大小与什么因素有关
(1)如图1所示,视角大小与物体的 大小 有关;距离相等时,物
体越大,它对眼睛形成的视角越 大 .
大小
大
(2)如图2所示,视角大小与物体的 远近 有关;同一物体,离眼
睛越近,它对眼睛形成的视角越 大 .
远近
大
典例2 当你走向墙上的一块平面镜时,下列描述不符合事实的是
( A )
A. 镜中的像变大
B. 镜中的像将向你走来
C. 像与你的连线与镜面垂直
D. 像在你眼睛产生的视角将变大
A
变式2 望远镜所观测的物体离我们很远,物体对眼睛的视角很小,
因此我们不能看清物体.物体在望远镜的物镜所成的像是 缩
(选填“放大”或“缩小”)的,但它离我们眼睛的距离 较,再加上目镜的放大作用,视角变 大 ,使我们看清物体.
缩小
较近
大
远处的物体经过物镜在物镜的焦点附近
成倒立、缩小的实像
B. 物镜和目镜的焦距分别为5 cm和20 cm,
望远镜的放大倍率为4倍
C. 目镜的作用相当于放大镜,成放大、正立的虚像
D. 望远镜使远处物体成像在眼前,增大了视角,从而看清远处景物
制作望远镜
典例3 [物理学与工程实践]小阳学习了望远镜的原理之后,自己动手
制作了一个望远镜,如图所示.两个凸透镜的焦距分别为5 cm和20 cm.
下列说法不正确的是 ( B )
B
变式3 为了观察太阳系内的各种行星,同学们在老师的指导下制作
了开普勒望远镜,小滨制作的望远镜原理如图1所示,该望远镜由两
个凸透镜组成,物体经过两次折射成像.
(1)生活中与图1中目镜工作原理相同的工具是 放大镜 .
(2)中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图2甲所示,则他利用望远镜看
到的像是图乙中的 A (填字母).
放大镜
A
1. [物理观念]如图是天文爱好者所使用的望远镜,下列说法正确的是
( D )
A. A镜是目镜,B镜是物镜
B. 太空中的星体通过A镜成的是虚像
C. 望远镜的A镜成像原理与投影仪一致
D. 通过B镜看到的是放大的虚像
D
2. 有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫作 目,靠近被观测物体的叫作 物镜 .物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的 实像 (选填“实像”或“虚像”),目镜的作用当于一个 放大镜 ,用来把这个像放大.由于像被拉近,靠近人眼, 视角 较大,所以使我们看到远处物体的像大而清晰.
目镜
物镜
缩小
实像
放大镜
视角
A. 他通过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. 清晰地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)
3. 图甲是某天文爱好者通过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( C )
C
【解析】由题图知,望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,所以
他通过手工磨制的镜片是凸透镜,故A错误;光通过望远镜的凸透
镜,发生了折射,故B错误;望远镜的目镜相当于放大镜,成正立、
放大的虚像,物镜相当于照相机,木星到物镜的距离u满足u>2f,成
倒立、缩小的实像,故C正确、D错误.
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