第五章 透镜及其应用 第5节 显微镜和望远镜 寒假巩固2025-2026学年初中物理人教版八年级上册

第五章 透镜及其应用 第5节 显微镜和望远镜 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】显微镜的结构 1 【题型2】显微镜的工作原理 5 【题型3】显微镜的使用 9 【题型4】望远镜的历史及构造 12 【题型5】望远镜的工作原理 17 【题型6】本节综合 20 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【题型1】显微镜的结构 【典型例题】关于显微镜的物镜和目镜，下列说法正确的是（　　） A.物镜的焦距较短，相当于照相机 B.物镜的焦距较短，相当于放大镜 C.目镜的焦距较长，相当于照相机 D.目镜的焦距较长，相当于放大镜 【答案】D 【解析】显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；物距看起来很小，但处于物镜的1倍焦距和二倍焦距之间，说明物镜的焦距较小；该倒立放大的实像通过目镜成正立、放大的虚像，即目镜相当于放大镜；由于原来的实像处于目镜的焦点之内，则可知目镜的焦距较大（如图），故ABC错误，D正确。 【举一反三1】要看清人的血液细胞，需要的仪器是（ ） A.望远镜 B.显微镜 C.照相机 D.放大镜 【答案】B 【解析】人的血液细胞很小，肉眼无法直接观察到，需要使用显微镜来观察。 【举一反三2】对下列图示的解释，正确的是（　　） ①甲图：人之所以能看见本身不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人的眼睛 ②乙图：小孔成像与凸透镜成像都能成倒立的实像，所以成像原理相同 ③丙图：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像 ④丁图：航天员传回的在太空拍摄的照片，其背景大都是黑色的，说明光在真空中不能传播 A.只有①② B.只有①③ C.只有②④ D.只有③④ 【答案】B 【解析】①人之所以能看见本身不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人的眼睛，故正确； ②小孔成像是光的直线传播形成的，凸透镜成像是光的折射形成的，虽然它们都能成倒立的实像，但成像原理不同，故错误； ③望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故正确； ④光可以在真空中传播，只所以航天员传回的太空照片背景大都是黑色的，是因为太空中没有尘埃，缺乏反射光的物体，所以周围的几乎无法进入照相机的镜头，故错误。 综上所述，正确的是①③。 【举一反三3】对下列四幅图阐述正确的是（　　） ①甲图：近视眼成像在视网膜前、用凹透镜矫正 ②乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 ③丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头 ④丁图：天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机的镜头 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确 【答案】D 【解析】①由甲图可知，像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚；即用凹透镜矫正，故①正确； ②乙图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，故②错误； ③显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成放大的实像，目镜成放大的虚像，相当于放大镜，故③正确； ④天文望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大。因此物镜相当于照相机的镜头，目镜相当于放大镜，故④错误。 【举一反三4】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【答案】D 【解析】（1）显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像；目镜相当于放大镜，将投影仪成倒立的放大的实像再次放大，所以显微镜最后成的是倒立的放大的虚像。（2）望远镜物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像，这个实像正好落在目镜的焦点以内，这跟放大镜的成像原理相同，所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用。 【举一反三5】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的        现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成        （选填“虚”或“实”）像。 【答案】反射 虚 【解析】显微镜视野亮度的调节：光线强时，用小光圈、平面镜调节；光线弱时，用大光圈、凹面镜调节。因此调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的反射现象。洋葱表皮细胞通过物镜成倒立放大的实像，此像通过目镜又成正立放大的虚像。 【举一反三6】因为有了光，世界才绚丽多彩。下列对光现象的描述正确的是（　　） A．太阳发出的光照射到操场上，整个过程光都是沿直线传播的 B．太阳光照在操场上发生的反射，不遵循光的反射定律 C．月球环形山通过天文望远镜所成的像与物等大 D．光的三原色是红、绿、蓝 【答案】D 【解析】太阳光从太空进入大气层时，由于大气层的密度是不均匀的，会发生折射，故太阳发出的光不是沿直线传播到达学校操场，故A错误； 太阳光照在操场上发生的反射遵循光的反射定律，故B错误； 人眼通过天文望远镜最终看到的是缩小的像，感觉像大，是由于所成的像离眼睛很近，视角较大造成的，故C错误；光的三原色是红、绿、蓝，故D正确。 【举一反三7】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的            现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成            像。（选填“虚”或“实”）。 【答案】反射 虚 【解析】显微镜视野亮度的调节：光线强时，用小光圈、平面镜调节；光线弱时，用大光圈、凹面镜调节。因此调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的反射现象。洋葱表皮细胞通过物镜成倒立放大的实像，此像通过目镜又成正立放大的虚像。 【举一反三8】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的        现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成        （选填“虚”或“实”）像。 【答案】反射 虚 【解析】显微镜视野亮度的调节：光线强时，用小光圈、平面镜调节；光线弱时，用大光圈、凹面镜调节。因此调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的反射现象。洋葱表皮细胞通过物镜成倒立放大的实像，此像通过目镜又成正立放大的虚像。 【题型2】显微镜的工作原理 【典型例题】对下列四幅图阐述正确的是（　　） A.近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B.远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C.显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于摄像机的镜头 D.天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头 【答案】D 【解析】近视眼镜用凹透镜来矫正，故A选项错误； 远视眼镜用凸透镜来矫正，故B选项错误； 显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于幻灯机的镜头；故C选项错误； 天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头，故D选项正确。 【举一反三1】如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是（ ） A.显微镜的物镜相当于投影仪 B.天文望远镜的物镜相当于照相机 C.显微镜的目镜是凹透镜 D.天文望远镜的目镜是凸透镜 【答案】C 【解析】显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故A正确，C错误，故A不符合题意，C符合题意；天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，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，成倒立缩小的实像，故BD正确，故BD不符合题意。 【举一反三2】下列有关光学知识说法正确的是（ ） A.光学显微镜的目镜是凹透镜，物镜是凸透镜 B.天文望远镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜 C.远视眼成像在视网膜后，用凸透镜矫正 D.近视眼成像在视网膜前，成因是晶状体太薄，或眼球在前后方向上太短 【答案】C 【解析】光学显微镜与天文望远镜的目镜与物镜都是凸透镜，故AB错误；远视眼成像在视网膜后，用具有会聚作用的凸透镜矫正，故C正确；近视眼成像在视网膜前，成因是晶状体太厚，远处的物体反射来的光通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的近视眼，故D错误。 【举一反三3】如图所示，是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个      镜，装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是       。 【答案】凸透 f<u<2f 【解析】显微镜的两个镜头都装有凸透镜，故显微镜的目镜是一个凸透镜；显微镜的物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪，故物距在一倍焦和二倍焦距以内，即装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f应该满足f<u<2f。 【举一反三4】（2022秋·辽宁葫芦岛·八年级统考期末）显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。载物片在物镜的       （选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），它的目镜的成像特点与我们生活中的     （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像性质相同。 【答案】一倍焦距与二倍焦距之间 放大镜 【解析】[1]载物片离物镜距离较小，位于物镜的一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。[2]物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距之内，通过目镜再次成正立、放大的虚像，与生活中的放大镜工作原理相同。 【举一反三5】（2023·江苏淮安八年级校考阶段练习）如图所示是自制水滴显微镜探究它的工作原理的实验。 （1）如图甲，在白屏上画一个箭头，放在透明磁带盒的下方，在磁带盒上表面上滴一滴水，小水滴可看作一个焦距很小的         镜。 （2）如图乙，制作一个显微镜，本实验以小水滴作为显微镜的         镜（选填“物”或“目”）。 【答案】(1)凸透 (2)物 【解析】（1）小水滴接近圆形，中间厚边缘薄，可以看作是一个焦距很小的凸透镜。 （2）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的。 【举一反三6】这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。（如图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差） 【答案】见解析 【解析】平行于主光轴的光经凸透镜的折射后过焦点，过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，据此作出凸透镜的2条入射光线和对应的折射光线； 入射光线的延长线过凹透镜的虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过左侧的虚焦点，据此作出凹透镜的2条折射光线；而两条折射光线的反向延长线的交点即为像的上端点，再作出所成的虚像，如图所示： 【题型3】显微镜的使用 【典型例题】显微镜的物镜上标有“40×”；目镜上标有“5×”。用这组透镜来观察物体，物体被放大的倍数是（ ） A.45倍 B.35倍 C.200倍 D.8倍 【答案】C 【解析】显微镜的放大的倍数是物镜的倍数乘以目镜的倍数。所以物体被放大的倍数为40×5=200倍。 【举一反三1】用素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，看到的现象是（　　） A.浓淡、连续的笔迹 B.均匀、缩小的笔迹 C.均匀、连续的笔迹 D.浓淡、间断的笔迹 【答案】D 【解析】素描炭笔是固态的炭组成的，素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，由于纸张是凹凸不平的，笔迹被放大，因此会看到画的那一笔是由很多点组成，也就是看到很多的放大的密密麻麻的点，所以变淡了，也变得不连续了；也就是浓淡、间断的笔迹了，故D符合题意，ABC不符合题意。 【举一反三2】使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离( ) A.小于焦距 B.等于二倍焦距 C.大于一倍焦距小于二倍焦距 D.大于二倍焦距 【答案】C 【解析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成放大的虚像．故ABD项错误，C项正确． 【举一反三3】小宇在家里自制了一个显微镜用来观察盐粒的细微之处，他的显微镜结构及实验装置如图所示。 （1）小宇装置中的“水滴”相当于真正显微镜中的______（选填“物镜”或“目镜”）。“水滴”之所以能代替凸透镜，是因为____________的特点。 （2）根据你对显微镜原理的理解，填写入表格中。 【答案】（1）物镜 中间厚边缘薄（2）见解析 【解析】（1）显微镜由两个凸透镜组成，其中靠近被观察物体的是物镜，靠近眼睛的是目镜。从图看出，“水滴”靠近被观察的物体，所以相当于真正显微镜中的物镜。“水滴”之所以能代替凸透镜，是因为水滴中间厚边缘薄。（2）显微镜的物镜成倒立放大的实像、目镜成正立放大的虚像；如表所示。 【举一反三4】（2023·全国·九年级专题练习）如图所示是一台光学显微镜，显微镜的物镜相当于     （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），用显微镜观察时，若载玻片及物体顺时针旋转，则在目镜中看到的像的旋转方向是           （选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】投影仪 顺时针 【解析】[1]显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像。 [2]由于物镜成倒立、放大的实像，也就是旋转180°得到的像，因此用显微镜观察时，若载玻片及物体顺时针旋转，则在目镜中看到的像的旋转方向也是顺时针的。 【举一反三5】1590年，荷兰的眼镜制造商造出类似显微镜的放大仪器，1610年前后，科学家伽利略和开普勒在研究显微镜，得出了显微镜的光路图，图甲是光学显微镜，图乙是物体AB经过显微镜放大后，观察到的像A2B2，请结合凸透镜成像规律，解释乙图成像原理：    。 【答案】见解析 【解析】有图可知，AB与物镜的距离在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，为投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像；A1B1与目镜的距离小于目镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，其成像原理与放大镜一致。 【题型4】望远镜的历史及构造 【典型例题】某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察。如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A.它的物镜是平面镜 B.它的目镜是凹透镜 C.远处景物通过物镜成缩小的像 D.远处景物通过物镜成放大的像 【答案】C 【解析】望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，故AB不符合题意； 物镜相当于照相机，所成的像是倒立、缩小的实像，故C符合题意，D不符合题意。 【举一反三1】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图是数码望远镜，可直接用目镜观察或通过数码显示屏观察。下列说法正确的是（　　）    A.望远镜的目镜由凸透镜制成，作用相当于放大镜 B.若凸透镜镜片的上方出现划痕，会使成像下方残缺 C.为使成像变大，应让物镜成的像尽量紧贴目镜 D.数码显示屏的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光组成的 【答案】A 【举一反三2】（2022秋·全国·八年级假期作业）如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A.这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B.这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C.这样做既美观又有气势； D.这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远 【答案】A 【举一反三3】项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了两块透镜，将其中一块透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A.该透镜是凹透镜 B.该透镜对光具有发散作用 C.该透镜可用来制作望远镜的物镜 D.可以使用这种透镜来矫正近视眼 【答案】C 【解析】将透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，说明透镜对光有会聚作用，该透镜是凸透镜，故AB错误； 该透镜是凸透镜，凸透镜可用来制作望远镜的物镜，故C正确； 凸透镜能够矫正远视眼，故D错误。 【举一反三4】伽利略首先发现月球上的环形山、木星的4颗卫星和太阳黑子，以及茫茫银河中的点点繁星，帮助他观察并完成上面伟大发现的光学仪器是(　　) A.潜望镜 B.照相机 C.显微镜 D.望远镜 【答案】D 【解析】使用望远镜可以观察远处太空中的星体。 【举一反三5】（2023秋·辽宁沈阳·八年级统考期末）如图所示是“5G远程驾驶”，三个大屏幕分别显示多个视角及车速等信息。屏幕上显示的彩色画面是由红、           、蓝三种色光混合而成的。被控制的汽车上装有摄像头，摄像头成像的原理与            （填“显微镜”或“望远镜”）的物镜成像的原理相同。    【答案】 绿 望远镜 【举一反三6】今年5月26日晚，我国多数地区都欣赏到了“超级月亮与月全食”高悬夜空的迷人景象。有很多天文爱好者选择用望远镜观察月食景观。望远镜的物镜成像原理与_______（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）相似：目镜成的是放大的_______（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】照相机；虚像。 【解析】望远镜观察物体时，物距大于2f，成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相似； 目镜成正立放大的虚像，这与放大镜的成像原理相似。 【举一反三7】伟大的物理学家牛顿在前人的研究积累上，建立了著名的运动定律，奠定了经典物理学基础。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了　　　　论，从根本上冲击了经典物理学体系。　　　　创制了天文望远镜并用来观测天体，发现了木星的四颗卫星，为“日心说”找到了确凿的证据。 【答案】相对　　 伽利略 【解析】20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论，从根本上冲击了经典物理学体系。 伽利略创制了天文望远镜并用来观测天体，发现了木星的四颗卫星，为“日心说”找到了确凿的证据。 【举一反三8】如图1所示，我国首个大型巡天空间望远镜目前正在研制，按照中国载人航天工程计划，该望远镜预计于2024年投入科学运行。 　 [巡天空间望远镜与中国天眼（FAST）] 中国天眼（FAST）是射电望远镜，它接收来自宇宙天体的微弱无线电波，传给后端计算机记录。由于无线电波可穿透宇宙空间，射电望远镜不太会受光照和气候的影响，可以全天候工作。巡天空间望远镜则是光学望远镜，捕捉的是近紫外至可见光波段，通过组成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜，实现远距离物体近处成像。 请阅读上述短文，回答下列问题： （1）地面望远镜容易受到地球大气的影响，会使星光在观测路径中发生光的__________，形成所谓的“大气像差”； （2）巡天空间望远镜属于__________（选填“射电”或“光学”）望远镜，在观测宇宙时，物镜所成的像是__________ 立、缩小的__________ 像； （3）如图2所示，巡天空间望远镜在维修升级时，与“天宫”空间站交会对接。该过程中，巡天空间望远镜与空间站是相对__________ 的； （4）目前，人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年。光年是__________（选填“长度”或“时间”）计量单位，也就是说，如果有一束光以m/s的速度从这个天体发出，那么要经过约__________年才能到达地球。 （5）如图3所示，“四周特别黑，深不见底的黑，万丈深渊都不足以形容。”这是我国航天员刘洋在太空中生活的一句评价。请你从物理的角度解释“黑”的原因：__________。 【答案】(1)折射　　(2)光学　　倒　　实　　 (3)静止　　 (4)长度　　1.　　　(5)缺少反射面，没有光经过反射进入人眼 【解析】（1）大气层中含有密度不均匀的空气，星光在透过不均匀的大气层时，会发生折射现象，形成“大气像差”。 （2）由题意得巡天望远镜可以捕捉近紫外至可见光波段，属于光学望远镜。在观测太空时，由于观测的天体距离物镜距离很远，所以根据凸透镜成像规律可知，此时可以成倒立缩小的实像。 （3）两者对接时，巡天望远镜与“天宫”空间站之间的位置关系一直保持不变，因此它们之间是相对静止的。 （4）光年指的是光在真空传播，经过一年所通过的路程，因此属于长度计量单位。由速度公式可知，该束光从天体到达地球的时间为 （5）太空中是真空状态，因此光穿过时，没有物体可以被照射，也就没有反射面，因此人的眼睛就看不到反射到眼睛中的光，因此一切看起来都是黑暗的。 【题型5】望远镜的工作原理 【典型例题】如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A.这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B.这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C.这样做既美观又有气势； D.这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远. 【答案】A 【解析】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是物体在焦点附近成实像，天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了会聚更多的光线，使得所成的像更加明亮，从而观测到更暗的星。故A符合题意，BCD不符合题意。 【举一反三1】普通天文望远镜的目镜相当于放大镜，可以成正立放大的虚像，则目镜是（　　） A.平面镜 B.凸透镜 C.凸面镜 D.凹透镜 【答案】B 【解析】望远镜的目镜相当于放大镜，放大镜是凸透镜，故ACD错误，B正确。 【举一反三2】下列光学器具中，利用光的反射原理的是（ ） A.近视镜 B.老花镜 C.望远镜 D.穿衣镜 【答案】D 【解析】近视眼镜是凹透镜，利用的是光的折射，故A不符合题意；老花镜是凸透镜，利用的是光的折射，故B不符合题意；望远镜由物镜和目镜组成，物镜和目镜都是凸透镜，利用的是光的折射，故C不符合题意；穿衣镜是平面镜，其成像原理是光的反射，故D符合题意。 【举一反三3】望远镜的物镜相当于人眼中的_______，但它可以会聚更多的光，从而使所成的像变得更亮；现代天文望远镜都力求把物镜的口径_______（选填“缩小”或“加大”），以便观测到更暗的星。 【答案】晶状体　加大 【解析】望远镜的物镜和人眼中的晶状体相同，成倒立、缩小的实像，物距越远，像距越小，像越接近焦点； 现代天文望远镜的物镜口径越大，折射光线越多，像越清晰。 【举一反三4】如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜．这种仪器是        （填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于        （填“放大镜”或“投影仪”）． 【答案】望远镜 放大镜 【解析】由图可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大（正立、放大的虚像），就能看清很远处的物体，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。 深圳湾栖息了多种鸟类，但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到，小明想制作简易望远镜来观鸟。 (1)如图甲是一种望远镜。 ①两个凸透镜中，透镜甲是        （选填“目镜”或“物镜”）； ②远处的物体经透镜甲成一个倒立、        （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 (2)测量凸透镜的焦距f。 ①小明将透镜对着太阳光，如图乙所示，移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离，记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是        ； ②改正错误后，小明用正确方法测量，当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，发现光斑变大，则f与L的大小关系是：f        L。 (3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小，但它离人眼很近，再加上目镜的对光线的发散作用，就可以改变视角大小。如图丙，观察物体时，视角的大小与        有关。 (4)如下为小明制定的评价量表： 小明用望远镜B观察远处的鸟儿时，调节镜筒略显阻塞，调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表，对望远镜B的评价级别是外观    ，成像效果         【答案】 (1)物镜 缩小 (2)太阳光与主光轴不平行 　 < (3)物体实际大小和距离有关 (4)合格 　 优秀 【解析】 （1）望远镜是由两组凸透镜组成的，其中靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，所以透镜甲是物镜。 远处的物体距离透镜甲在二倍焦距以外，故成倒立缩小的实像。 （2）正确的操作是让太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在焦点，形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜中心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。 当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，光斑变大，说明焦点的位置小于L，则f与L的大小关系是。 （3）物镜的作用是将远处物体的光聚焦成缩小的实像，位于目镜的焦点内。目镜作为放大镜，对此实像进行放大，形成虚像。此时，虽然物镜的像比原物小，但因其靠近眼睛，加上目镜的发散（或放大）作用，使得视角被放大，让人感觉到更大的图像。由图丙可知，视角的大小与物体实际大小和距离有关，而物镜和目镜的组合优化了这两个因素，可以观察到远处的物体。 （4）调节镜筒略显阻塞，由评价量表可知该望远镜外观属于合格级别。 调节后清楚看到清晰的远景，由评价量表可知该望远镜成像效果属于优秀级别。 【题型6】本节综合 【典型例题】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【答案】D 【解析】（1）显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像；目镜相当于放大镜，将投影仪成倒立的放大的实像再次放大，所以显微镜最后成的是倒立的放大的虚像。 （2）望远镜物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像，这个实像正好落在目镜的焦点以内，这跟放大镜的成像原理相同，所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用。 【举一反三1】透镜在生活中的应用，下列说法正确的是（ ） A.被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内 B.望远镜的物镜成放大的实像 C.照相时被拍者距离相机在一倍焦距以外 D.投影仪成放大的虚像 【答案】A 【解析】A．被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内，成正立放大虚像，故A正确； B．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像。故B错误， C．照相时，被照者应站在镜头二倍焦距之外，故C错误； D．投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误。 【举一反三2】透镜在生活中的应用，下列说法正确的是（ ） A.被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内 B.望远镜的物镜成放大的实像 C.照相时被拍者距离相机在一倍焦距以外 D.投影仪成放大的虚像 【答案】A 【解析】A．被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内，成正立放大虚像，故A正确； B．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像。故B错误， C．照相时，被照者应站在镜头二倍焦距之外，故C错误； D．投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误。 【举一反三3】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【答案】D 【解析】（1）显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像；目镜相当于放大镜，将投影仪成倒立的放大的实像再次放大，所以显微镜最后成的是倒立的放大的虚像。 （2）望远镜物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像，这个实像正好落在目镜的焦点以内，这跟放大镜的成像原理相同，所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 透镜及其应用 第5节 显微镜和望远镜 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】显微镜的结构 1 【题型2】显微镜的工作原理 3 【题型3】显微镜的使用 6 【题型4】望远镜的历史及构造 7 【题型5】望远镜的工作原理 11 【题型6】本节综合 13 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【题型1】显微镜的结构 【典型例题】关于显微镜的物镜和目镜，下列说法正确的是（　　） A.物镜的焦距较短，相当于照相机 B.物镜的焦距较短，相当于放大镜 C.目镜的焦距较长，相当于照相机 D.目镜的焦距较长，相当于放大镜 【举一反三1】要看清人的血液细胞，需要的仪器是（ ） A.望远镜 B.显微镜 C.照相机 D.放大镜 【举一反三2】对下列图示的解释，正确的是（　　） ①甲图：人之所以能看见本身不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人的眼睛 ②乙图：小孔成像与凸透镜成像都能成倒立的实像，所以成像原理相同 ③丙图：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像 ④丁图：航天员传回的在太空拍摄的照片，其背景大都是黑色的，说明光在真空中不能传播 A.只有①② B.只有①③ C.只有②④ D.只有③④ 【举一反三3】对下列四幅图阐述正确的是（　　） ①甲图：近视眼成像在视网膜前、用凹透镜矫正 ②乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 ③丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头 ④丁图：天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机的镜头 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确 【举一反三4】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【举一反三5】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的        现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成        （选填“虚”或“实”）像。 【举一反三6】因为有了光，世界才绚丽多彩。下列对光现象的描述正确的是（　　） A．太阳发出的光照射到操场上，整个过程光都是沿直线传播的 B．太阳光照在操场上发生的反射，不遵循光的反射定律 C．月球环形山通过天文望远镜所成的像与物等大 D．光的三原色是红、绿、蓝 【举一反三7】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的            现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成            像。（选填“虚”或“实”）。 【举一反三8】生物课上，同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时，调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮，是利用光的        现象，洋葱表皮细胞通过物镜成实像，通过目镜成        （选填“虚”或“实”）像。 【题型2】显微镜的工作原理 【典型例题】对下列四幅图阐述正确的是（　　） A.近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B.远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C.显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于摄像机的镜头 D.天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头 【举一反三1】如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是（ ） A.显微镜的物镜相当于投影仪 B.天文望远镜的物镜相当于照相机 C.显微镜的目镜是凹透镜 D.天文望远镜的目镜是凸透镜 【举一反三2】下列有关光学知识说法正确的是（ ） A.光学显微镜的目镜是凹透镜，物镜是凸透镜 B.天文望远镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜 C.远视眼成像在视网膜后，用凸透镜矫正 D.近视眼成像在视网膜前，成因是晶状体太薄，或眼球在前后方向上太短 【举一反三3】如图所示，是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个      镜，装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是       。 【举一反三4】（2022秋·辽宁葫芦岛·八年级统考期末）显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。载物片在物镜的       （选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），它的目镜的成像特点与我们生活中的     （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像性质相同。 【举一反三5】（2023·江苏淮安八年级校考阶段练习）如图所示是自制水滴显微镜探究它的工作原理的实验。 （1）如图甲，在白屏上画一个箭头，放在透明磁带盒的下方，在磁带盒上表面上滴一滴水，小水滴可看作一个焦距很小的         镜。 （2）如图乙，制作一个显微镜，本实验以小水滴作为显微镜的         镜（选填“物”或“目”）。 【举一反三6】这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。（如图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差） 【题型3】显微镜的使用 【典型例题】显微镜的物镜上标有“40×”；目镜上标有“5×”。用这组透镜来观察物体，物体被放大的倍数是（ ） A.45倍 B.35倍 C.200倍 D.8倍 【举一反三1】用素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，看到的现象是（　　） A.浓淡、连续的笔迹 B.均匀、缩小的笔迹 C.均匀、连续的笔迹 D.浓淡、间断的笔迹 【举一反三2】使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离( ) A.小于焦距 B.等于二倍焦距 C.大于一倍焦距小于二倍焦距 D.大于二倍焦距 【举一反三3】小宇在家里自制了一个显微镜用来观察盐粒的细微之处，他的显微镜结构及实验装置如图所示。 （1）小宇装置中的“水滴”相当于真正显微镜中的______（选填“物镜”或“目镜”）。“水滴”之所以能代替凸透镜，是因为____________的特点。 （2）根据你对显微镜原理的理解，填写入表格中。 【举一反三4】（2023·全国·九年级专题练习）如图所示是一台光学显微镜，显微镜的物镜相当于     （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），用显微镜观察时，若载玻片及物体顺时针旋转，则在目镜中看到的像的旋转方向是           （选填“顺时针”或“逆时针”）。 【举一反三5】1590年，荷兰的眼镜制造商造出类似显微镜的放大仪器，1610年前后，科学家伽利略和开普勒在研究显微镜，得出了显微镜的光路图，图甲是光学显微镜，图乙是物体AB经过显微镜放大后，观察到的像A2B2，请结合凸透镜成像规律，解释乙图成像原理：    。 【题型4】望远镜的历史及构造 【典型例题】某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察。如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A.它的物镜是平面镜 B.它的目镜是凹透镜 C.远处景物通过物镜成缩小的像 D.远处景物通过物镜成放大的像 【举一反三1】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图是数码望远镜，可直接用目镜观察或通过数码显示屏观察。下列说法正确的是（　　）    A.望远镜的目镜由凸透镜制成，作用相当于放大镜 B.若凸透镜镜片的上方出现划痕，会使成像下方残缺 C.为使成像变大，应让物镜成的像尽量紧贴目镜 D.数码显示屏的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光组成的 【举一反三2】（2022秋·全国·八年级假期作业）如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A.这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B.这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C.这样做既美观又有气势； D.这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远 【举一反三3】项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了两块透镜，将其中一块透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A.该透镜是凹透镜 B.该透镜对光具有发散作用 C.该透镜可用来制作望远镜的物镜 D.可以使用这种透镜来矫正近视眼 【举一反三4】伽利略首先发现月球上的环形山、木星的4颗卫星和太阳黑子，以及茫茫银河中的点点繁星，帮助他观察并完成上面伟大发现的光学仪器是(　　) A.潜望镜 B.照相机 C.显微镜 D.望远镜 【举一反三5】（2023秋·辽宁沈阳·八年级统考期末）如图所示是“5G远程驾驶”，三个大屏幕分别显示多个视角及车速等信息。屏幕上显示的彩色画面是由红、           、蓝三种色光混合而成的。被控制的汽车上装有摄像头，摄像头成像的原理与            （填“显微镜”或“望远镜”）的物镜成像的原理相同。    【举一反三6】今年5月26日晚，我国多数地区都欣赏到了“超级月亮与月全食”高悬夜空的迷人景象。有很多天文爱好者选择用望远镜观察月食景观。望远镜的物镜成像原理与_______（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）相似：目镜成的是放大的_______（选填“实像”或“虚像”）。 【举一反三7】伟大的物理学家牛顿在前人的研究积累上，建立了著名的运动定律，奠定了经典物理学基础。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了　　　　论，从根本上冲击了经典物理学体系。　　　　创制了天文望远镜并用来观测天体，发现了木星的四颗卫星，为“日心说”找到了确凿的证据。 【举一反三8】如图1所示，我国首个大型巡天空间望远镜目前正在研制，按照中国载人航天工程计划，该望远镜预计于2024年投入科学运行。 　 [巡天空间望远镜与中国天眼（FAST）] 中国天眼（FAST）是射电望远镜，它接收来自宇宙天体的微弱无线电波，传给后端计算机记录。由于无线电波可穿透宇宙空间，射电望远镜不太会受光照和气候的影响，可以全天候工作。巡天空间望远镜则是光学望远镜，捕捉的是近紫外至可见光波段，通过组成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜，实现远距离物体近处成像。 请阅读上述短文，回答下列问题： （1）地面望远镜容易受到地球大气的影响，会使星光在观测路径中发生光的__________，形成所谓的“大气像差”； （2）巡天空间望远镜属于__________（选填“射电”或“光学”）望远镜，在观测宇宙时，物镜所成的像是__________ 立、缩小的__________ 像； （3）如图2所示，巡天空间望远镜在维修升级时，与“天宫”空间站交会对接。该过程中，巡天空间望远镜与空间站是相对__________ 的； （4）目前，人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年。光年是__________（选填“长度”或“时间”）计量单位，也就是说，如果有一束光以m/s的速度从这个天体发出，那么要经过约__________年才能到达地球。 （5）如图3所示，“四周特别黑，深不见底的黑，万丈深渊都不足以形容。”这是我国航天员刘洋在太空中生活的一句评价。请你从物理的角度解释“黑”的原因：__________。 【题型5】望远镜的工作原理 【典型例题】如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A.这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B.这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C.这样做既美观又有气势； D.这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远. 【举一反三1】普通天文望远镜的目镜相当于放大镜，可以成正立放大的虚像，则目镜是（　　） A.平面镜 B.凸透镜 C.凸面镜 D.凹透镜 【举一反三2】下列光学器具中，利用光的反射原理的是（ ） A.近视镜 B.老花镜 C.望远镜 D.穿衣镜 【举一反三3】望远镜的物镜相当于人眼中的_______，但它可以会聚更多的光，从而使所成的像变得更亮；现代天文望远镜都力求把物镜的口径_______（选填“缩小”或“加大”），以便观测到更暗的星。 【举一反三4】如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜．这种仪器是        （填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于        （填“放大镜”或“投影仪”）． 深圳湾栖息了多种鸟类，但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到，小明想制作简易望远镜来观鸟。 (1)如图甲是一种望远镜。 ①两个凸透镜中，透镜甲是        （选填“目镜”或“物镜”）； ②远处的物体经透镜甲成一个倒立、        （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 (2)测量凸透镜的焦距f。 ①小明将透镜对着太阳光，如图乙所示，移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离，记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是        ； ②改正错误后，小明用正确方法测量，当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，发现光斑变大，则f与L的大小关系是：f        L。 (3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小，但它离人眼很近，再加上目镜的对光线的发散作用，就可以改变视角大小。如图丙，观察物体时，视角的大小与        有关。 (4)如下为小明制定的评价量表： 小明用望远镜B观察远处的鸟儿时，调节镜筒略显阻塞，调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表，对望远镜B的评价级别是外观    ，成像效果         【题型6】本节综合 【典型例题】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【举一反三1】透镜在生活中的应用，下列说法正确的是（ ） A.被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内 B.望远镜的物镜成放大的实像 C.照相时被拍者距离相机在一倍焦距以外 D.投影仪成放大的虚像 【举一反三2】透镜在生活中的应用，下列说法正确的是（ ） A.被观察物体要放在放大镜的一倍焦距内 B.望远镜的物镜成放大的实像 C.照相时被拍者距离相机在一倍焦距以外 D.投影仪成放大的虚像 【举一反三3】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 学科网（北京）股份有限公司 $