5.5 跨学科实践：制作望远镜【两大题型】-2025-2026学年八年级物理上学期同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

5.5 跨学科实践：制作望远镜【两大题型】 【项目提出】 科学家利用巨大的天文望远镜接收来自遥远星系的信息。通过分析这些信息，人们对宇宙了解得越来越深入了。根据透镜成像的知识，可以自己制作一个如图所示的望远镜。 【项目分析】 1．了解望远镜的基本原理。 2．设计一个望远镜，能够用它观察远处的物体。 3．根据设计方案，选用合适的器材，制作一个望远镜并进行调试。 【项目实施】 1．望远镜的基本原理 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，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实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 （1）物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，实像处于目镜的一倍焦距以内。 （2）目镜：焦距较短，相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 （3）成像光路图 （4）视角 ①定义：观察物体时，从物体两端引出的光线在人眼处所成的夹角，如图所示。 ②影响因素：物体本身的大小；物体到眼睛的距离。 2．设计简易望远镜 （1）确定望远镜的放大倍率。 自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2—3倍即可。 （2）选择物镜和目镜。 望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买凸透镜。利用所学知识测量凸透镜的焦距，并根据放大倍数的要求，选择适当焦距的凸透镜分别作为物镜和目镜。 在选择两块凸透镜时，除了需要满足焦距的要求物镜的直径还要比目镜的直径大一些。测量凸透镜的直径，以便于制作直径合适的镜筒。 由此，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。 （3）设计镜筒。 在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。如图所示，镜筒可以设计成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和;观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。 3．制作及调试望远镜 （1）制作 根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。例如，可以选用如图所示的两块凸透镜。其中，物镜的焦距约为20cm，直径约为5cm；目镜的焦距约为10cm，直径约为4cm。减小望远镜两个镜筒间的缝隙的方法：①在目镜镜筒外部包一层棉布；②用纸片把缝隙盖住；③制作目镜镜筒的纸片厚度适当厚点等。 制作时，根据凸透镜的焦距、直径等数据，以及对镜筒长度的要求，我们可以利用现成的圆筒状物品(如装羽毛球的筒)，也可以通过截取适当尺寸的长方形纸板(如瓦楞纸板或其他材料)，并把它卷起来制成镜筒。 把物镜和目镜固定在镜筒上的方法：①用胶水固定；②双面胶固定等。 （2）试用与调整 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。 【题型一 望远镜的基本原理】 1．（2024•衡阳期末）有一种望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫做物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，它相当于一个（　　） A．三棱镜 B．放大镜 C．照相机 D．投影仪 解：望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，相当于照相机的工作原理。 答案：C。 2．（2024•西安期中）我国在2024年将会发生两次日月食，第二次预计在2024年9月2日，发生日全食和月偏食。每次月全食都会有很多天文爱好者使用望远镜欣赏，还有人用摄像头记录下整个过程，对于以下说法正确的是（　　） A．望远镜的物镜相当于投影仪 B．通过摄像头所成的像是正立、放大的 C．通过望远镜的物镜成倒立缩小的实像 D．月亮在摄像机镜头的二倍焦距之内 解：AC．望远镜的物镜是凸透镜，观察月亮时，月亮在物镜的二倍焦距之外，根据凸透镜成像规律，望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相似，故A错误，C正确； BD．摄像机的镜头是凸透镜，用摄像头记录月全食，月亮在摄像机镜头的二倍焦距之外，此时摄像机镜头所成的像是倒立、缩小的实像，故BD错误。 答案：C。 3．（2024•咸阳期中）“大视场巡天望远镜”是截止目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 B．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 C．它的目镜相当于一个放大镜，用来把像放大 D．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 解：望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，即由两个凸透镜组成，它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，而显微镜物镜成倒立放大的实像，故ABD错误，C正确。 答案：C。 4．（2024•武汉期末）小乐同学取来两个焦距不同的凸透镜，一只手握住一个来模拟望远镜，通过两个凸透镜看前面远处的物体，如图所示。调整两个凸透镜间的距离，直到看得清楚为止。下列说法错误的是（　　） A．靠近眼睛的透镜叫作目镜，靠近被观测物体的透镜叫作物镜 B．目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机 C．制作这种望远镜一般目镜焦距较长，物镜的焦距较短 D．这种望远镜放大倍率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比 解： A、靠近眼睛的透镜叫作目镜，靠近被观测物体的透镜叫作物镜，故A正确； B、目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机，故B正确； C、制作这种望远镜一般目镜焦距较短，物镜的焦距较长，故C错误； D、这种望远镜放大倍率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比，故D正确。 答案：C。 5．（2025•南通期中）“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 解：A、望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个倒立放大的实像，故A错误； B、望远镜的物镜是使得无限远处的物体在凸透镜的焦点附近成一个倒立缩小的实像，相当于一个照相机，故B错误； C、望远镜是由两个凸透镜组成的，故C错误； D、望远镜也是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜，故D正确。 答案：D。 6．（2024•黄石期末）当下，一款生存类游戏风靡网络，网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜（如图乙），说法正确的是（　　） A．它的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜 B．它的目镜能用来矫正近视眼 C．夜晚用望远镜观察星空，能看到放大的像 D．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 解： A、望远镜的物镜是凸透镜，相当于照相机，其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；目镜也是凸透镜，相当于放大镜，故A错误； B、望远镜的目镜是凸透镜，而近视眼应该用凹透镜来矫正，故B错误： C、夜晚用望远镜观察星空，观察者能看清楚较远处的物体，并不是看到放大的像，故C错误； D、望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，使远处的物体在焦点附近成像，故D正确。 答案：D。 7．（2024•延安期末）如图所示是一些透镜的截面图，其中属于凹透镜的是 　B　 （填序号），从外部特征上看，它的中间比边缘 　薄　 （选填“厚”或“薄”）。天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 　实　 （选填“实”或“虚”）像，然后这个像再经过目镜 　放大　 （选填“放大”或“缩小”），观察者就能看清楚远处的物体。 解：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜；望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像，通过这种望远镜所看到的物体是倒立的。 答案：B；薄；实；放大。 8．（2024•沈阳期末）小聪购买了一个天文望远镜，他拆解后发现，天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，查阅资料，找到如图的原理图，若物镜的焦距为f1，目镜的焦距为f2，物镜所起的作用相当于是一个 　照相机　 （“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若f2变大，则最后所成的像将 　变小　 （“变大”、“变小”或“不变”）。 解：望远镜由两组凸透镜组成，对光线有会聚作用，物镜成像时，物距大于两倍焦距，成倒立缩小的实像，其相当于照相机的工作原理。 物距在二倍焦距以外，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，故物镜成像的像距v范围是 f1＜v＜2f1 若f2变大，则物镜所成的像更靠近目镜，根据凸透镜成虚像时，物近像近像变小可知，最后所成的像将变小。 答案：照相机；变小。 【题型二 设计及制作望远镜】 9．（2024•武汉期末）小明同学制作一个望远镜，其结构如图，下列说法正确的是（　　） A．物镜的作用相当于放大镜 B．物镜与目镜的主光轴可以不重合 C．看清远处物体时物镜与目镜的间距可以小于两透镜焦距之和 D．看清远处物体后再观察近处物体，应适当增大两透镜之间的距离 解：A、望远镜的物镜作用是成缩小的实像，而放大镜是成放大的虚像，所以物镜不是相当于放大镜，故A错误； B、望远镜成像时，物镜和目镜的主光轴必须重合，这样才能保证成像的准确性，故B错误； C、当看清远处物体时，物镜成缩小的实像在目镜的焦点附近，此时两透镜之间的距离等于物镜焦距与目镜焦距之和，不可能小于两透镜焦距之和，故C错误； D、看清远处物体时，物镜成缩小实像在目镜焦点附近；观察近处物体时，物镜成缩小实像的位置会靠近物镜，此时需要适当增大两透镜之间的距离，使目镜能再次成像，故D正确； 答案：D。 10．（2025•六安三模）在跨学科实践中，小明和同学们利用两个透镜自制了一个望远镜，如图为这个望远镜成像的光路，L1为物镜，L2为目镜，远处物体射来的光接近平行光。下列说法正确的是（　　） A．L1为凹透镜 B．L2为凹透镜 C．A点在L1两倍焦距点处 D．A点在L2左焦点的右侧 解：A、如果L1是凹透镜，它会发散光线，不能形成实像，不符合望远镜的工作原理，因为物镜需要会聚光线形成实像，故A错误； B、目镜L2需要将物镜形成的实像放大，形成一个正立的虚像，凹透镜不能实现这一点，因为凹透镜只能形成正立缩小的虚像，故B错误； C、物镜L1是凸透镜，远处物体发出的近似平行光经过L1后会聚在焦点附近，而不是两倍焦距点，故C错误； D、物镜L1形成的实像A点位于L1的焦点附近，目镜L2需要将这个实像放大，形成一个正立的虚像，为了实现这一点，A点必须位于L2的一倍焦距以内，即A点在L2左焦点的右侧，故D正确。 答案：D。 11．（2024•无锡期末）如图所示，是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三角架上，用于观察月球，下列说法中不正确的是（　　） A．应该将焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜 B．通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理 C．观察时调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为55cm D．通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 解：A、望远镜的物镜用来将远处的物体成像，而目镜是为了将这个像放大，所以应该将焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜，故A正确； B、通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理，故B正确； C、观察时，星星的像在二倍焦距之外，像成了焦点附近，而目镜相当于放大镜，物体应在焦点之内，所以应调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为55cm，故C正确； D、望远镜的物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像。通过望远镜感觉看到的像大，是因为所成像离眼睛近，又被目镜放大，所以视角大。通过两次成像后，像与物体相比，是倒立、缩小的虚像，故D错误。 答案：D。 12．（2024•襄阳期末）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，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了很远处物体最大最清晰的像，其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在焦点附近 C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm D．小阳看到的是远处物体倒立的实像 解：A、为便于调节成像情况，制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样可以增加进光量，使成像更清晰，故A正确，不符合题意； B、远处的物体经过物镜成倒立、缩小的实像，和照相机原理相同，因为物距远大于物镜的二倍焦距，所以使远处的物体成像在物镜的一倍焦距以外，靠近焦点附近，故B正确，不符合题意； C、目镜相当于放大镜，为增大放大倍数，物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内且尽量靠近焦点，所以在得到很远处物体最大最清晰的像时，物镜和目镜之间的距离约为l＝f1+f2＝20cm+5cm＝25cm，故C正确，不符合题意； D、物镜的作用相当于照相机，成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，放大物镜所呈的像，所以小阳看到的是远处物体倒立的虚像，故D错误，符合题意。 答案：D。 13．（2025•咸阳模拟）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） 解：望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，利用了光的折射现象，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，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。 答案：C。 14．（2024•滨州期末）如图是小阳在跨学科实践课中用凸透镜1（f1＝5cm）和凸透镜2（f2＝10cm）以及其它材料自制的望远镜，用它观察远处的物体。拉出内筒调节两透镜距离（约为f1+f2）来调节像的清晰度，下列说法正确的是（　　） A．作为望远镜使用凸透镜1为物镜，凸透镜2为目镜 B．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 C．目镜相当于一个放大镜，用来把像放大 D．物镜相当于放大镜，用来把物体放大 解：A、望远镜的物镜焦距较大，目镜焦距较短，故凸透镜1为目镜，凸透镜2为物镜，故A错误； BD、望远镜的物镜相当于照相机，所成的像为实像，故B错误； C、望远镜的目镜相当于放大镜，所成的像为正立、放大的虚像，故C正确。 答案：C。 15．（2024•长春期末）在跨学科实践课上，某同学制作了一架简易望远镜，如图所示，他使用自制的望远镜观察外面的景物。在选择两块凸透镜作为物镜和目镜时，应选择焦距较　长　、直径较　大　的凸透镜作为物镜。 解：他使用自制的望远镜观察外面的景物。在选择两块凸透镜作为物镜和目镜时，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜。 答案：长；大。 16．（2024•北京期末）小乐用焦距为14cm和5cm两个凸透镜制作了如图所示的自制望远镜。在教室用该望远镜观察校园里的物体，他需要调整镜筒的长度，通过实践研究他发现：物镜和目镜之间的最佳成像距离约为　19　cm。 解：望远镜的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，因为物距远大于二倍焦距，所以像距大于且无限接近于一倍焦距；目镜相当于一个放大镜，物距小于一倍焦距，且为了放大倍数尽量大，物距应无限接近于一倍焦距。所以物镜和目镜之间的最佳成像距离约为l＝f1+f2＝14cm+5cm＝19cm。 答案：19。 17．（2024•汕头期末）如图所示是小明制作的简易望远镜，它由两个焦距不同的 　凸　 透镜（选填“凸”或“凹”）组成，调整两个透镜间的距离，就可以看清远处的景物。前面靠近物体的透镜成像原理和 　照相机　 相同，后面靠近眼睛的透镜成像原理和 　放大镜　 相同。（两空均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”） 解：望远镜的物镜和目镜都是一个凸透镜，物镜成倒立、缩小的实像，和照相机的成像原理相同，这个像成在目镜一倍焦距以内，目镜成正立、放大的虚像，和放大镜的成像原理相同。 答案：凸；照相机；放大镜。 18．（2025•无锡期中）小明取两个焦距不同的凸透镜来制作一个简易天文望远镜。其中，A透镜焦距较大，B透镜焦距较小。如图所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在圆筒的两端，目镜应选　B　 （选填“A”或“B”）透镜。物镜成像特点与　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，利用望远镜观察远处天体时，物体通过望远镜2次折射后最终所成的像是　缩小　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像。 解：选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在圆筒的两端，目镜应选焦距较小的凸透镜B；物镜成像特点为倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；目镜成像特点为正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同，最后成的像与天体本身相比是缩小的虚像。 答案：B；照相机；缩小。 19．（2024•大连期末）在跨学科实践课上，同学们要制作一个望远镜并进行调试。下面是某小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目准备】两块凸透镜（甲透镜焦距为20cm，直径约为5cm；乙透镜焦距为10cm，直径约为4cm）、瓦楞纸、剪刀、透明胶、双面胶等。 【项目实施】 任务一：了解望远镜的基本原理 如图为天文爱好者使用的望远镜简化图，观察它的结构，通过已学知识可以分析得出物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的 　实　 像（选填“实”或“虚”），目镜的作用相当于放大镜，用来把这个像放大。 任务二：设计简易望远镜 （1）选择物镜和目镜 首先，我们确定望远镜的放大倍率为2倍。为了确定用哪块透镜作物镜，我们先将甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜，调整二者间距离，观察A4纸上的字，直到找到最大、最清晰的像，然后 　乙透镜作为物镜，甲透镜作为目镜　 ，再使用两块凸透镜组合看A4纸上的字，直到找到最大、最清晰的像。通过操作我们确定选择甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜。 （2）设计镜筒 在对不同远处的物体进行观察时，需要调节两块透镜间的距离，于是我们计划设计镜筒将两块透镜固定，并固定物镜，前后移动目镜，来观察成像情况。那么，镜筒的长度是多少合适呢？我们又找来如图乙所示实验器材进行测量并分析最佳成像距离。 ①组装器材，调节光源、两个不同焦距的凸透镜，使三者中心高度 　相同　 。 ②将F形发光物体放在98cm刻度线处，物镜（f物＝10cm）放在20cm刻度线处，如丙所示。前后调节目镜（f＝5cm），直至 　找到最大、最清晰的像　 ，记录 　物镜和目镜之间的距离　 。通过操作确定了镜筒的长度。 任务三：制作及调试望远镜（图丁） 根据以上探究我们设计的望远镜的结构如图丁所示，按照设计图我们选择了合适的器材并进行裁剪、粘贴和组装，成功制作了望远镜，并用它观察远处的物体，使用中发现两个镜筒间的缝隙偏大，请说说应如何改进？　可增大目镜镜筒的直径　 （器材可另外自选）。 解：任务一：望远镜的物体在凸透镜的二倍焦距之外，所以形成的像是倒立缩小的实像； 任务二（1）：选择两个凸透镜哪一个物镜和目镜，可以把目镜和物镜互换，根据观察效果确定，故乙透镜作物镜，甲透镜作物镜，进行观察； （2）①为了便于观察到像，组装器材，调节光源，两个不同焦距的凸透镜，三者高度相同； ②调节目镜和物镜的距离，直到观察到最大、最清晰的像位置，记录目镜和物镜直径的距离，由此确定镜筒长度； 任务三： 两个镜筒之间缝隙大，为了不影响观察效果，可增大目镜镜筒的直径。 答案：任务一：实；任务二（1）乙透镜作为物镜，甲透镜作为目镜；（2）①相同；②找到最大、最清晰的像；物镜和目镜之间的距离；任务三：可增大目镜镜筒的直径。 20．（2024•扬州期末）跨学科实践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1所示，小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道，望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了 　视角　 。 （2）小明观察星星时发现视野范围较小，为此，他使用两块相同的带开口的挡板并利用 　光沿直线传播　 的原理制作了一个寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（如图2所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 　C　 。 （3）小明用此自制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（如图3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。结合课本的插图可知（如图4所示），小明要想达到此效果，至少需要 　D　 块平面镜。 A.1；B.2；C.3；D.4 解：（1）我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关，视角越大，对物体观察越清楚。用望远镜观察物体时，会感到物体被放大了，主要是由于像到观察者距离变小，视角变大。 （2）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，此装置类似于狙击枪上的瞄准装置，利用了光沿直线传播的原理； 由题知，小明观察星星时发现视野范围较小，为了增大视野范围，应该选择开口较大的三角缺口，可以有效防止其他光线的干扰，故C符合题意，ABD不符合题意；故选C。 （3）由题知，用此自制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，需要利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，结合课本的插图可知，小明要想达到此效果，至少需要4块平面镜，故选D。 答案：（1）视角；（2）光沿直线传播；C；（3）D。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.5 跨学科实践：制作望远镜【两大题型】 【项目提出】 科学家利用巨大的天文望远镜接收来自遥远星系的信息。通过分析这些信息，人们对宇宙了解得越来越深入了。根据透镜成像的知识，可以自己制作一个如图所示的望远镜。 【项目分析】 1．了解望远镜的基本原理。 2．设计一个望远镜，能够用它观察远处的物体。 3．根据设计方案，选用合适的器材，制作一个望远镜并进行调试。 【项目实施】 1．望远镜的基本原理 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，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实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 （1）物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，实像处于目镜的一倍焦距以内。 （2）目镜：焦距较短，相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 （3）成像光路图 （4）视角 ①定义：观察物体时，从物体两端引出的光线在人眼处所成的夹角，如图所示。 ②影响因素：物体本身的大小；物体到眼睛的距离。 2．设计简易望远镜 （1）确定望远镜的放大倍率。 自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2—3倍即可。 （2）选择物镜和目镜。 望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买凸透镜。利用所学知识测量凸透镜的焦距，并根据放大倍数的要求，选择适当焦距的凸透镜分别作为物镜和目镜。 在选择两块凸透镜时，除了需要满足焦距的要求物镜的直径还要比目镜的直径大一些。测量凸透镜的直径，以便于制作直径合适的镜筒。 由此，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。 （3）设计镜筒。 在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。如图所示，镜筒可以设计成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和;观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。 3．制作及调试望远镜 （1）制作 根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。例如，可以选用如图所示的两块凸透镜。其中，物镜的焦距约为20cm，直径约为5cm；目镜的焦距约为10cm，直径约为4cm。减小望远镜两个镜筒间的缝隙的方法：①在目镜镜筒外部包一层棉布；②用纸片把缝隙盖住；③制作目镜镜筒的纸片厚度适当厚点等。 制作时，根据凸透镜的焦距、直径等数据，以及对镜筒长度的要求，我们可以利用现成的圆筒状物品(如装羽毛球的筒)，也可以通过截取适当尺寸的长方形纸板(如瓦楞纸板或其他材料)，并把它卷起来制成镜筒。 把物镜和目镜固定在镜筒上的方法：①用胶水固定；②双面胶固定等。 （2）试用与调整 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。 【题型一 望远镜的基本原理】 1．（2024•衡阳期末）有一种望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫做物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，它相当于一个（　　） A．三棱镜 B．放大镜 C．照相机 D．投影仪 2．（2024•西安期中）我国在2024年将会发生两次日月食，第二次预计在2024年9月2日，发生日全食和月偏食。每次月全食都会有很多天文爱好者使用望远镜欣赏，还有人用摄像头记录下整个过程，对于以下说法正确的是（　　） A．望远镜的物镜相当于投影仪 B．通过摄像头所成的像是正立、放大的 C．通过望远镜的物镜成倒立缩小的实像 D．月亮在摄像机镜头的二倍焦距之内 3．（2024•咸阳期中）“大视场巡天望远镜”是截止目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 B．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 C．它的目镜相当于一个放大镜，用来把像放大 D．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 4．（2024•武汉期末）小乐同学取来两个焦距不同的凸透镜，一只手握住一个来模拟望远镜，通过两个凸透镜看前面远处的物体，如图所示。调整两个凸透镜间的距离，直到看得清楚为止。下列说法错误的是（　　） A．靠近眼睛的透镜叫作目镜，靠近被观测物体的透镜叫作物镜 B．目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机 C．制作这种望远镜一般目镜焦距较长，物镜的焦距较短 D．这种望远镜放大倍率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比 5．（2025•南通期中）“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 6．（2024•黄石期末）当下，一款生存类游戏风靡网络，网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜（如图乙），说法正确的是（　　） A．它的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜 B．它的目镜能用来矫正近视眼 C．夜晚用望远镜观察星空，能看到放大的像 D．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 7．（2024•延安期末）如图所示是一些透镜的截面图，其中属于凹透镜的是　 　（填序号），从外部特征上看，它的中间比边缘　 　（选填“厚”或“薄”）。天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成　 　（选填“实”或“虚”）像，然后这个像再经过目镜　 　（选填“放大”或“缩小”），观察者就能看清楚远处的物体。 8．（2024•沈阳期末）小聪购买了一个天文望远镜，他拆解后发现，天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，查阅资料，找到如图的原理图，若物镜的焦距为f1，目镜的焦距为f2，物镜所起的作用相当于是一个　 　（“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若f2变大，则最后所成的像将　 　（“变大”、“变小”或“不变”）。 【题型二 设计及制作望远镜】 9．（2024•武汉期末）小明同学制作一个望远镜，其结构如图，下列说法正确的是（　　） A．物镜的作用相当于放大镜 B．物镜与目镜的主光轴可以不重合 C．看清远处物体时物镜与目镜的间距可以小于两透镜焦距之和 D．看清远处物体后再观察近处物体，应适当增大两透镜之间的距离 10．（2025•六安三模）在跨学科实践中，小明和同学们利用两个透镜自制了一个望远镜，如图为这个望远镜成像的光路，L1为物镜，L2为目镜，远处物体射来的光接近平行光。下列说法正确的是（　　） A．L1为凹透镜 B．L2为凹透镜 C．A点在L1两倍焦距点处 D．A点在L2左焦点的右侧 11．（2024•无锡期末）如图所示，是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三角架上，用于观察月球，下列说法中不正确的是（　　） A．应该将焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜 B．通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理 C．观察时调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为55cm D．通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 12．（2024•襄阳期末）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，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了很远处物体最大最清晰的像，其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在焦点附近 C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm D．小阳看到的是远处物体倒立的实像 13．（2025•咸阳模拟）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） 14．（2024•滨州期末）如图是小阳在跨学科实践课中用凸透镜1（f1＝5cm）和凸透镜2（f2＝10cm）以及其它材料自制的望远镜，用它观察远处的物体。拉出内筒调节两透镜距离（约为f1+f2）来调节像的清晰度，下列说法正确的是（　　） A．作为望远镜使用凸透镜1为物镜，凸透镜2为目镜 B．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 C．目镜相当于一个放大镜，用来把像放大 D．物镜相当于放大镜，用来把物体放大 15．（2024•沈阳期末）在跨学科实践课上，某同学制作了一架简易望远镜，如图所示，他使用自制的望远镜观察外面的景物。在选择两块凸透镜作为物镜和目镜时，应选择焦距较　 　、直径较　 　的凸透镜作为物镜。 16．（2024•北京期末）小乐用焦距为14cm和5cm两个凸透镜制作了如图所示的自制望远镜。在教室用该望远镜观察校园里的物体，他需要调整镜筒的长度，通过实践研究他发现：物镜和目镜之间的最佳成像距离约为 　 　cm。 17．（2024•汕头期末）如图所示是小明制作的简易望远镜，它由两个焦距不同的　 　透镜（选填“凸”或“凹”）组成，调整两个透镜间的距离，就可以看清远处的景物。前面靠近物体的透镜成像原理和　 　相同，后面靠近眼睛的透镜成像原理和　 　相同。（两空均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”） 18．（2025•无锡期中）小明取两个焦距不同的凸透镜来制作一个简易天文望远镜。其中，A透镜焦距较大，B透镜焦距较小。如图所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在圆筒的两端，目镜应选 　 　（选填“A”或“B”）透镜。物镜成像特点与　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，利用望远镜观察远处天体时，物体通过望远镜2次折射后最终所成的像是　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像。 19．（2024•大连期末）在跨学科实践课上，同学们要制作一个望远镜并进行调试。下面是某小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目准备】两块凸透镜（甲透镜焦距为20cm，直径约为5cm；乙透镜焦距为10cm，直径约为4cm）、瓦楞纸、剪刀、透明胶、双面胶等。 【项目实施】 任务一：了解望远镜的基本原理 如图为天文爱好者使用的望远镜简化图，观察它的结构，通过已学知识可以分析得出物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的　 　像（选填“实”或“虚”），目镜的作用相当于放大镜，用来把这个像放大。 任务二：设计简易望远镜 （1）选择物镜和目镜 首先，我们确定望远镜的放大倍率为2倍。为了确定用哪块透镜作物镜，我们先将甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜，调整二者间距离，观察A4纸上的字，直到找到最大、最清晰的像，然后　 　，再使用两块凸透镜组合看A4纸上的字，直到找到最大、最清晰的像。通过操作我们确定选择甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜。 （2）设计镜筒 在对不同远处的物体进行观察时，需要调节两块透镜间的距离，于是我们计划设计镜筒将两块透镜固定，并固定物镜，前后移动目镜，来观察成像情况。那么，镜筒的长度是多少合适呢？我们又找来如图乙所示实验器材进行测量并分析最佳成像距离。 ①组装器材，调节光源、两个不同焦距的凸透镜，使三者中心高度　 　。 ②将F形发光物体放在98cm刻度线处，物镜（f物＝10cm）放在20cm刻度线处，如丙所示。前后调节目镜（f＝5cm），直至　 　，记录　 　。通过操作确定了镜筒的长度。 任务三：制作及调试望远镜（图丁） 根据以上探究我们设计的望远镜的结构如图丁所示，按照设计图我们选择了合适的器材并进行裁剪、粘贴和组装，成功制作了望远镜，并用它观察远处的物体，使用中发现两个镜筒间的缝隙偏大，请说说应如何改进？ 　 　（器材可另外自选）。 20．（2024•扬州期末）跨学科实践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1所示，小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道，望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了　 　。 （2）小明观察星星时发现视野范围较小，为此，他使用两块相同的带开口的挡板并利用　 　的原理制作了一个寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（如图2所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是　 　。 （3）小明用此自制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（如图3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。结合课本的插图可知（如图4所示），小明要想达到此效果，至少需要　 　块平面镜。 A.1；B.2；C.3；D.4 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $