跨学科实践：自制天文望远镜（培优考点练）物理新教材苏科版八年级上册

3.6 跨学科实践：自制天文望远镜 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练································································································01 题型01 天文望远镜的组成和原理 题型02 简易天文望远镜的制作 题型03 自制天文望远镜的使用 题型04 自制其他光学器材 ✍拓展综合练································································································15 ✍中考真题练································································································22 ✍新题追踪练································································································25 ✍题型培优练 ✏题型01 天文望远镜的组成和原理 1．（24-25八年级上·吉林长春·期末）第一位把望远镜指向太空的是意大利物理学家（    ） A．牛顿 B．伽利略 C．开普勒 D．爱因斯坦 2．（2026·河南开封·二模）如图，在跨学科实践活动中，小丽通过调整焦距不同的凸透镜A和B的位置来模拟望远镜，某时刻可以看清远处物体倒立的像，下列说法正确的是（      ） A．凸透镜A的作用相当于投影仪 B．凸透镜B的作用相当于放大镜 C．凸透镜对光线有发散作用 D．A、B两个凸透镜均成的是实像 3．（2026·山西晋城·二模）如图所示，在跨学科实践学习中小明用自制望远镜在观察远处物体，该望远镜由A、B两个凸透镜组成，下列说法正确的是（　　 ） A．透镜A是物镜作用相当于放大镜 B．透镜A的焦距大于透镜B的焦距 C．透镜B是目镜成倒立放大的实像 D．透镜A和透镜B口径大小应该相等 4．（25-26八年级上·内蒙古通辽·期中）小聪翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理后在跨学科实践：制作望远镜课上，小聪制作了简易有效望远镜如图所示，受到老师和同学们的一致好评。关于设计简易有效望远镜，下列说法合理的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．物镜和目镜可以选取两个凸透镜 D．物镜和目镜可以选取两个凹透镜 5．（26-27八年级·全国·暑假作业）小明用两个凸透镜制作简易望远镜，下列操作中不利于提升成像效果的是（     ） A．选用焦距相差较大的两个凸透镜 B．将镜筒内壁涂成黑色 C．让两个透镜的光心不在同一直线上 D．调节两透镜间距直到成像清晰 6．（25-26八年级上·湖北随州·期末）小明和同学们在跨学科实践活动课上一起制作日常用望远镜，下面说法中正确的是（　　） A．所选的物镜的直径比目镜直径大一些 B．所选的物镜的焦距应该比目镜小一点 C．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像 D．可以用近视镜片作为望远镜的目镜 7．（25-26八年级上·云南大理·期末）天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（　　） A．A镜是目镜 B．B镜是物镜 C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像 D．望远镜的目镜作用是把物体通过物镜成的像放大 8．（2026·江苏镇江·一模）在自制天文望远镜时，若目镜选取焦距为10cm的凸透镜，则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体，是因为望远镜增大了_____。 9．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，小紫找到两个焦距不同的凸透镜模拟望远镜观察远处的景物。此时离小紫距离较远的透镜和______（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）的成像规律相同；靠近小紫的透镜成放大的______（选填“实”或“虚”）像；被观测物体在视网膜上成倒立、______（选填“缩小”或“放大”）的实像。 10．（2025·江苏无锡·一模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 （1）甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； （2）乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 ✏题型02 简易天文望远镜的制作 11．（2026·河南平顶山·二模）在“自制简易望远镜”的跨学科实践活动中，制作的望远镜示意图如图所示，关于透镜的作用和距离调整，下列说法正确的是（     ） A．物镜的作用是放大近处的物体，方便观察 B．目镜的作用与照相机的镜头成像原理相同 C．调节镜片间距时，使物体通过物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内 D．为看清远处景物，物镜和目镜的间距应略大于物镜的二倍焦距 12．（25-26八年级上·湖北武汉·期末）某同学利用两块凸透镜制作望远镜。下列说法正确的是（   ） A．望远镜的放大倍率越大，成像质量越好 B．制作时应选择直径较小、焦距较大的凸透镜作为目镜 C．望远镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像 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 13．（2026·山东德州·二模）某小组在跨学科实践课上自制一只望远镜（如图所示），用它观察校园内远处的物体。为了让成像质量好一些，其放大倍率取__________（选填“2”或“12”）倍即可；若制作望远镜时，选择焦距为20 cm、直径为5 cm的凸透镜作为物镜，则最合适作为目镜的是焦距为__________cm（选填“10”、“40”或“240”）的凸透镜。 14．（2026·陕西榆林·一模）小明同学利用两个焦距不同的凸透镜和两个刚好可以套在一起的圆筒制成的天文望远镜如图甲所示，再利用光的_______原理，制作一个辅助寻找待观测星球的寻星装置，如图乙所示。他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，月球通过该望远镜的物镜成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像。凸透镜制成的眼镜可以用来矫正_______（选填“近视眼”或“远视眼”）。 15．（25-26八年级上·江苏无锡·期末）小明取两个焦距不同的凸透镜自制天文望远镜。A透镜焦距为20cm，B透镜焦距为5cm．如图甲所示，选择两个刚好可套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在圆筒两端。目镜应选______（选填“A”或“B”）透镜；此时物镜和目镜之间距离大约为_______cm；调节两个凸透镜之间距离，直到看清楚像为止，可看到一个______（选填“正立”或“倒立”）的像；再利用______原理制作一个寻星装置，装在望远镜套筒上，最后固定在三脚架上，一架天文望远镜就初步制成了。 16．（2026·江苏扬州·一模）小红准备了焦距为5 cm的A凸透镜和焦距为50 cm的B凸透镜，两个可以套在一起的圆筒自制天文望远镜。她将___________（选填“A”或“B”）透镜作为物镜，另一个作为目镜，如图甲固定在圆筒的两端；远处天体通过物镜成___________、___________像；在透镜焦距一定的情况下，物镜的直径比较大，是为了使成像更___________（选填“大”或“亮”）；再利用___________原理，制作一个如图乙所示的辅助寻星装置。 ✏题型03 自制天文望远镜的使用 17．（2026·河南平顶山·三模）某同学用两个焦距分别为10cm和 20cm的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜观察远处物体。下列说法正确的是 （      ） A．镜筒左端的凸透镜是目镜 B．目镜的作用相当于照相机 C．应选焦距为10cm的凸透镜作为物镜 D．观察稍近处物体时，需要拉长镜筒长度 18．（25-26八年级上·江苏南京·期末）如图所示在跨学科实践中，小明用两个凸透镜自制天文望远镜观察月球，下列说法正确的是（　　） A．靠近眼睛的镜片为物镜，靠近被观测物体的镜片为目镜 B．目镜和物镜的作用相同 C．月球通过物镜成的像是倒立缩小的实像 D．物镜的焦距应该比目镜小一点 19．（25-26八年级上·四川绵阳·期末）如图是小明在跨学科实践课上自制的望远镜结构图，在展示交流环节中，他分享了以下见解，其中正确的是（    ） A．应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为目镜 B．相同焦距的物镜，直径越大看到远处物体的像越明亮 C．望远镜的物镜也可以选择近视眼镜的镜片 D．看清远处物体清晰的像是通过改变眼睛到目镜的距离来实现的 20．（2026·河南驻马店·三模）某同学用两个焦距分别为和的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜。则选用的物镜是焦距为________cm的凸透镜，另一个凸透镜作为目镜；用它观察远处物体时，眼睛在图乙中的________位置观察效果更好，当他观察过远处的物体，再观察稍微近一些的物体时，应将纸筒________（填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”）。 21．（2026·湖南长沙·二模）某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： （1）让一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，在光屏上找到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是__________ cm。 （2）某次实验过程中，发现烛焰成像在光屏上方，此时可将光屏__________（“上移”或“下移”）适当距离使像成在光屏中央。 （3）将器材调整到如图丙所示的位置时，在光屏上恰好得到了清晰的像，这与________的成像原理相同。 （4）该小组根据凸透镜成像知识制作如图丁所示的望远镜。为增大进光量，使成像更明亮，该小组需选择直径较 _______的凸透镜作为物镜。他们用自制的望远镜观察到远处楼房清晰的像。若此时要用此望远镜观察近处的树木，为了看到清晰的像，则应 _________（选填“增大”或“减小”）目镜与物镜间的距离。 ✏题型04 自制其他光学器材 22．（2026·内蒙古通辽·三模）如图所示，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 （1）组装时，需要在其中一个纸筒的一端蒙上__________（选填“透明”“半透明”或“不透明”）的膜用来承接像； （2）为了让成像更清晰，观察时应选择__________（选填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象； （3）小明用自制照相机先拍摄远处的树木，此时成的是倒立、__________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （4）若小明将相机靠近树木（物距变小），为了在膜上再次成清晰的像，应将纸筒向__________（选填“靠近”或“远离”）膜的方向滑动（增大像距）。 23．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； ①透过这个小水滴，若看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，则该箭头是______（选填“实”或“虚”）像； ②在不调整水滴与箭头距离的情况下，把水滴变厚，直至看到与原来方向相反的、放大了的箭头，则该箭头是______（选填“实”或“虚”）像，此时如果磁带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是______； （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”），图中凸透镜的作用与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的作用类似。 24．（2026·山东淄博·一模）“探物”小组的同学开展了“自制手机投影仪”的项目化学习活动。 （1）如图1所示，用剪刀裁剪纸板并用胶水固定，制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上，则凸透镜的位置应固定在_______（选填“A”或“B”）处。若手机与凸透镜相距20cm，为了能在白墙上得到清晰、放大的像，可选择焦距为_______的凸透镜（选填“10cm”、“15cm”或“20cm”）。 （2）为了使投影幕上的画面是正立的，手机屏幕应该选择图2中______（选填“A”或“B”）的放置方式。 （3）在白墙上观看时发现“画面较小”，为了在白墙上看到清晰放大的画面，需让纸盒______白墙 （选填“靠近”或“远离”），同时_______手机与凸透镜的距离（选填“增大”或“减小”）。 （4）下列能正确反映该自制手机投影仪成像原理的示意图是______（选填字母）。 A． B． C． D． 25．（2026·山西·中考真题）小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图是小亮用鞋盒、凸透镜自制的手机投影仪。将手机放入盒内、屏幕正对凸透镜，置于暗室内，将鞋盒对准白墙、进行调节，白墙上出现手机屏幕放大的清晰的像。若想在白墙上看到更大的清晰的像，接下来应怎样操作。 答：保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，只将手机向凸透镜方向靠近，白墙上就会呈现更大的清晰的像。 错误之处： _______________________ 错因分析： _______________________ 正确解答： _______________________ 根据要求填写： （1）错误之处：__________________________ （2）错因分析：__________________________ （3）正确解答：__________________________ ✍拓展综合练 1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）学科实践活动：自制望远镜 小组同学准备了焦距分别为5cm和40cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。 【设计与制作】 （1）为了挑选焦距较长的透镜用作物镜，小明取一个大烧杯，里面充满烟雾倒扣在桌上，手电筒垂直杯底射出平行光束如图甲。先后将透镜A和B放置在杯底上方，观察透镜对光的作用，效果如图乙、丙所示。则凸透镜________对光的会聚作用较强，应挑选凸透镜________为物镜； （2）为了观察物镜的成像效果，小明将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，如图a所示。观察窗外远处景物（物距10m以上），调节左侧光屏，发现在接近________cm刻度处，找到倒立、________的实像； 【优化与改进】 （3）如图b所示，小明用大小纸筒做成套筒，便于调节物镜和目镜间的距离，从而可以观察________（填“大小”或“远近”）不同的物体； 【实践拓展】 （4）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，小组同学自制的望远镜放大倍率为________倍。 2．（2025·广东深圳·一模）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： 自制望远镜评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 外观 结构牢固，镜筒调节顺畅，镜筒尺寸合适 结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适 结构不够牢固，镜筒不能够调节，镜筒尺寸不合适 成像效果 能观察到清晰的远景 能观察到模糊的远景 不能观察到远景 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________ 3．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。 （1）调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在凸透镜的_______上，使像成在光屏中央。 （2）当蜡烛在图甲所示位置时，调节光屏位置，可在光屏上得到倒立、_______的像。 （3）将蜡烛移到45cm刻度线处时，人眼在图乙的_______处能观察到烛焰的像。 （4）小聪将自己的眼镜片放在凸透镜和烛焰间的某处，光屏上清晰的像变模糊了，使光屏靠近透镜，像又清晰了，说明小聪有如图_______所示的视力缺陷。 （5）如图戊所示，在跨学科实践活动中，小聪选择焦距为15cm和5cm的凸透镜自制望远镜。物镜的作用是把远处物体“拉近”，这个自制望远镜的放大倍率约为_______倍，当看近处的物体时，需要_______目镜和物镜的距离。 4．（2026·山西阳泉·二模）跨学科实践。 制作简易望远镜 在跨学科实践课上，同学们用焦距分别为20cm和10cm的两块凸透镜、卡纸、双面胶、粗细不同的PVC筒，自制一架简易望远镜，其结构图如图所示。查阅资料得知：望远镜工作时，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像位于目镜的焦点以内，再经目镜放大形成正立（相对物镜所成实像而言）的虚像。望远镜的清晰度受放大倍率和最佳成像距离影响，其中放大倍率=。放大倍率越大，观测远处物体（如月球）时细节分辨能力越强。当观察无限远处物体成像最清晰时，物镜与目镜间的距离约等于两透镜焦距之和，这一距离称为最佳成像距离。同学们根据上述原理设计方案，动手制作，并对产品进行了优化与调试。 （1）为获得较大的放大倍率并使远处物体清晰成像，应选择焦距为____________cm的凸透镜作为物镜。目镜的作用相当于_________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）。 （2）用这架望远镜观测星空时，两透镜间的最佳成像距离约为__________cm。用自制的望远镜观测物体时，发现物镜筒与目镜筒的缝隙漏光，请你提出一个合理的改进建议：___________。（写出一条即可） 5．（25-26八年级上·江苏·期末）根据下列学科实践活动，回答问题。 自制天文望远镜 学校物理项目学习小组首先开展“自制望远镜”活动。小组同学准备了焦距分别为5cm和40cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。 【设计与制作】 （1）为了挑选焦距较长的透镜用作物镜，小明取一个大烧杯，里面充满烟雾倒扣在桌上，手电筒垂直杯底射出平行光束如图甲。先后将透镜A和B放置在杯底上方，观察透镜对光的作用，效果如图乙、丙所示。则凸透镜_________对光的会聚作用较强，应挑选凸透镜_________为物镜   （2）为了观察物镜的成像效果，小明将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，如图a所示。观察窗外远处景物（物距10m以上），调节左侧光屏，发现在接近_________cm刻度处，找到倒立_________的实像   （3）如图b所示，小明用大小纸筒做成套筒，便于调节_________间的距离，从而可以观察_________不同的物体   【优化与改进】 （4）项目组还想制作一个辅助寻星装置，装在望远镜套筒上，实现通过寻星装置找到目标星球，再通过望远镜进行观察。如图c所示，小明已经在自制的寻星装置一端设计好了带开口的挡板，请将另一端挡板开口的设计画在图d的虚线框中。 6．（2025·北京·一模）请根据材料，回答下列问题： 探索星空之眼：开普勒式望远镜的奥秘 在人类探索宇宙的漫长征程中，望远镜无疑是最重要的工具之一，而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计，为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜，即物镜和目镜。物镜焦距较长，负责收集来自远处天体的光线，并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短，它的作用是把物镜所成的实像放大，最终进入人眼的便是一个经过放大的虚像。 放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标，它直观地反映了望远镜将远处物体 “拉近” 放大的能力。放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距，例如：一台物镜焦距为1000mm、目镜焦距为10mm的开普勒望远镜，其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球，月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍，让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。 在使用开普勒式望远镜时，还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径，只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时，才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢？如图所示，当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越佳。在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中，由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响，可能需要使用者在这个理论距离基础上，进行小幅度的微调，以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。 开普勒式望远镜以其精妙的原理，赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化，还是业余爱好者欣赏星空之美，都能借助这双 “人造之眼”，在浩瀚宇宙中畅游，发现无尽的奥秘与惊喜，让我们与星辰大海的距离不再遥远。 （1）开普勒望远镜的物镜相当于________________________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），目镜相当于______________________________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为_________倍。观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为_________cm。 ✍中考真题练 1．（2023·四川成都·中考真题）“因为有了光，自然界才绚丽多彩，世界才生机勃勃……”，下列对光现象描述正确的是（    ） A．太阳发出的光沿直线传播到达学校操场 B．太阳光照在人身上的反射不遵循光的反射定律 C．通过天文望远镜看到月球环形山，此时像与物等大 D．白光经三棱镜分解成的彩色光，可通过凸透镜合成白光 2．（2023·湖南常德·中考真题）下列关于凸透镜应用的说法中，正确的是（　　） A．近视眼需要配戴凸透镜来矫正 B．望远镜中物镜的作用相当于放大镜 C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D．当投影仪的镜头靠近投影片时，投影仪成的像将变大 3．（2026·新疆·中考真题）从指尖创制到万物探理，跨学科实践活动开启物理“新视界”。 小王同学设计了如图乙所示的望远镜，凸透镜A为物镜，凸透镜B为目镜，A的焦距应_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）B的焦距，A的作用相当于_____________（选填“照相机”或“放大镜”），用该望远镜看远处物体时A、B间的距离应_____________（选填“大于”或“小于”）看较近处物体时A、B间的距离。 4．（2026·四川泸州·中考真题）在跨学科实践中，小卢用爷爷、奶奶废弃的圆形老花眼镜镜片（凸透镜）自制望远镜。 （1）测量凸透镜的直径。如图甲所示，M的直径为_________cm，N的直径为。 （2）测量凸透镜的焦距。将M正对太阳，前后移动M，使地面的光斑变到最小最亮，此时透镜中心与光斑的距离为10.0 cm，则M的焦距为_________cm。小卢还测出N的焦距为20.0 cm。 （3）组装望远镜。①为使望远镜观察视野更广、清晰度更高，应该选择______（选填“M”或“N”）作为物镜，另一透镜作为目镜。②为便于调节镜筒，物镜和目镜用大小不同的套筒套在一起，如图乙所示。物镜的作用相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。③观察远景时，M、N间的距离约等于__________。 A．物镜的焦距         B．目镜的焦距 C．物镜和目镜的焦距之和     D．物镜和目镜的焦距之差 （4）评价。测试发现，镜筒调节略显卡顿，调节好后能清楚观察到远处花朵上正在采蜜的蜜蜂。根据自制的评价量表，该望远镜的评价等级为__________。 自制望远镜评价量表 等级 优秀 良好 合格 不合格 内容 结构牢固，镜筒调节顺畅，能观察到清晰的远景 结构牢固，镜筒调节不够顺畅，能观察到清晰的远景 结构比较牢固，镜筒调节不够顺畅，只能观察到模糊的远景 结构不够牢固，镜筒调节不顺畅，不能观察到远景 ✍新题追踪练 1．（2026·吉林·一模）学习凸透镜成像规律后，跨学科实践小组计划利用生活中的凸透镜，自制一台简易望远镜，用于观测远处景物。请完成以下问题： （1）请围绕“望远镜制作与成像规律”说出制作望远镜的核心目的是___________； （2）制作望远镜需要两个凸透镜，其中物镜对远处的物体成倒立、___________的实像； （3）在制作与调试过程中： ①要选择焦距较长的凸透镜作为物镜，这样的好处是___________； ②除了考虑物镜和目镜的焦距关系外，还要考虑两个凸透镜的直径关系，应选择直径较大的凸透镜做___________，使成的像更加明亮； ③缓慢调节两透镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体___________为止； （4）在项目成果展示中，请写出一条你向同学分享的实践收获或改进建议：___________。 2．（2026·云南临沧·二模）跨学科实践：制作望远镜。 小明用厚纸板、胶带、剪刀、凸透镜M（焦距10 cm，直径4 cm）、凸透镜N（焦距20 cm，直径5 cm）等材料制成了如图甲所示的望远镜。 （1）制作望远镜时，应选用凸透镜___________（选填“M”或“N”）作为物镜，另一凸透镜作为目镜。 （2）该望远镜结构如图乙所示，通过所制望远镜观察远处物体时，物体经物镜折射后成倒立、___________的实像，该作用相当于一个___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 （3）观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要___________（选填“增大”或“减小”）一些。 3．（2026·湖北十堰·模拟预测）小张同学用如下器材“探究凸透镜成像规律”。 （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是_________cm。 （2）保持透镜的位置不动，将蜡烛放在如图乙所示的位置，调节光屏到一适当的位置，烛焰会在光屏上成清晰的像。日常生活中，_________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用该原理制成的。 （3）实验过程中，光屏上出现清晰的像后，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了。此时其它装置不动，只移动光屏，将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜适当距离后，光屏上会再次呈现清晰的像。 （4）小张同学制作了一个如图所示的望远镜，在用望远镜观察远处的物体时，物体经过望远镜的物镜成的是________（选填“放大”或“缩小”）的像。用望远镜先观察远处的物体，再观察稍近处的物体，为了能看到清晰的像，应该将套筒朝________（选填“前”或“后”）拉动。 4．（25-26八年级上·山西太原·期末）跨学科实践 制作简易望远镜 在跨学科实践课上，同学们用如图所示焦距分别为20cm和10cm的两块凸透镜、卡纸、双面胶、粗细不同的PVC筒，自制一架简易望远镜。查阅资料得知：望远镜工作时，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像位于目镜的焦点以内，再经目镜放大形成正立（相对物镜所成实像而言）的虚像。望远镜的清晰度受放大倍率和最佳成像距离影响，其中。放大倍率越大，观测远处物体（如月球）时细节分辨能力越强。当观察无限远处物体成像最清晰时，物镜与目镜间的距离约等于两透镜焦距之和，这一距离称为最佳成像距离。同学们根据上述原理设计方案，动手制作，并对产品进行了优化与调试。 （1）为获得较大的放大倍率并使远处物体清晰成像，应选择焦距为___________cm的凸透镜作为物镜。目镜的作用相当于___________（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）； （2）用这架望远镜观测星空时，两透镜间的最佳成像距离约为___________cm。为进一步提升观测清晰度，可采取的具体措施是___________（写出一条即可）。 5．（2026·广东深圳·模拟预测）在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 （1）望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 （2）为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 （3）一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 6．（2026·江苏泰州·二模）小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 （1）学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 （2）再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近________cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立_________的实像； （3）如图丙所示，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两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_________到_________的距离； （4）如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____________原理。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.6 跨学科实践：自制天文望远镜 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练································································································01 题型01 天文望远镜的组成和原理 题型02 简易天文望远镜的制作 题型03 自制天文望远镜的使用 题型04 自制其他光学器材 ✍拓展综合练································································································15 ✍中考真题练································································································22 ✍新题追踪练································································································24 ✍题型培优练 ✏题型01 天文望远镜的组成和原理 1．（24-25八年级上·吉林长春·期末）第一位把望远镜指向太空的是意大利物理学家（    ） A．牛顿 B．伽利略 C．开普勒 D．爱因斯坦 【答案】B 【详解】历史上第一次尝试进行光速的测量，也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是伽利略，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．（2026·河南开封·二模）如图，在跨学科实践活动中，小丽通过调整焦距不同的凸透镜A和B的位置来模拟望远镜，某时刻可以看清远处物体倒立的像，下列说法正确的是（      ） A．凸透镜A的作用相当于投影仪 B．凸透镜B的作用相当于放大镜 C．凸透镜对光线有发散作用 D．A、B两个凸透镜均成的是实像 【答案】B 【详解】望远镜的A是物镜，靠近被观测物体，B是目镜，靠近眼睛。 A．凸透镜A作为望远镜的物镜，使远处物体成倒立、缩小的实像，作用相当于照相机，故A错误； B．凸透镜B作为望远镜的目镜，物镜所成的实像落在B的一倍焦距以内，B对该实像进行放大，作用相当于放大镜，故B正确； C．根据透镜的性质，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故C错误； D．物镜A成实像，目镜B成正立、放大的虚像，并非两个凸透镜都成实像，故D错误。 故选B。 3．（2026·山西晋城·二模）如图所示，在跨学科实践学习中小明用自制望远镜在观察远处物体，该望远镜由A、B两个凸透镜组成，下列说法正确的是（　　 ） A．透镜A是物镜作用相当于放大镜 B．透镜A的焦距大于透镜B的焦距 C．透镜B是目镜成倒立放大的实像 D．透镜A和透镜B口径大小应该相等 【答案】B 【详解】A‌．望远镜中靠近被观测物体的透镜是物镜，靠近眼睛的是目镜，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，故A错误 ‌； B‌．为了使望远镜有较好的放大效果，物镜的焦距应大于目镜的焦距（即透镜A的焦距大于透镜B的焦距），这样可以使远处物体经物镜所成的实像在目镜的一倍焦距以内，再经目镜放大，故B正确； C‌．透镜B是目镜，其作用相当于放大镜，成正立、放大的虚像，而不是倒立放大的实像，故C错误； D‌．为了收集更多的光线，使所成的像更明亮清晰，物镜的口径要大，所以透镜A和透镜B口径大小不应该相等，故D错误。 故选B。 4．（25-26八年级上·内蒙古通辽·期中）小聪翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理后在跨学科实践：制作望远镜课上，小聪制作了简易有效望远镜如图所示，受到老师和同学们的一致好评。关于设计简易有效望远镜，下列说法合理的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．物镜和目镜可以选取两个凸透镜 D．物镜和目镜可以选取两个凹透镜 【答案】C 【详解】AB．望远镜物镜工作时，远处物体的物距大于物镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、缩小的实像；物镜成的实像位于目镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，目镜成正立、放大的虚像，故AB不符合题意； C．我们制作常见的简易开普勒望远镜时，可以选取两个焦距不同的凸透镜，长焦距的做物镜、短焦距的做目镜，故C符合题意； D．两个凹透镜无法实现望远镜对远处物体清晰放大的成像效果，故D不符合题意。 故选C。 5．（26-27八年级·全国·暑假作业）小明用两个凸透镜制作简易望远镜，下列操作中不利于提升成像效果的是（     ） A．选用焦距相差较大的两个凸透镜 B．将镜筒内壁涂成黑色 C．让两个透镜的光心不在同一直线上 D．调节两透镜间距直到成像清晰 【答案】C 【详解】A．两个凸透镜制作望远镜时，需要物镜焦距大、目镜焦距小，焦距相差较大才能获得较好的放大效果，利于提升成像，故A不符合题意； B．镜筒内壁涂成黑色，可以吸收多余杂光，减少杂光反射干扰，让成像更清晰，利于提升成像，故B不符合题意； C．两个透镜的光心需要在同一直线上，才能保证光线沿主光轴顺利传播成像，光心不在同一直线上会导致成像偏斜、模糊，不利于提升成像效果，故C符合题意； D．调节两透镜间距直到成像清晰，是提升成像效果的必要操作，故D不符合题意。 故选C。 6．（25-26八年级上·湖北随州·期末）小明和同学们在跨学科实践活动课上一起制作日常用望远镜，下面说法中正确的是（　　） A．所选的物镜的直径比目镜直径大一些 B．所选的物镜的焦距应该比目镜小一点 C．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像 D．可以用近视镜片作为望远镜的目镜 【答案】A 【详解】A．物镜的直径越大，能够会聚的光线越多，所成的像就越明亮，越有利于观察远处的暗淡天体，因此，实际制作望远镜时，物镜通常比目镜大，故A正确； B．望远镜中，物镜的焦距要比目镜的焦距大，这样才能使经物镜成的实像落在目镜的一倍焦距以内，再经目镜成放大、正立的虚像，故B错误； C．望远镜的物镜到物体的距离远大于它的二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故C错误； D．望远镜的目镜是凸透镜，物镜所成的实像经目镜成放大，正立的虚像，而近视镜片是凹透镜，故D错误。 故选A。 7．（25-26八年级上·云南大理·期末）天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（　　） A．A镜是目镜 B．B镜是物镜 C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像 D．望远镜的目镜作用是把物体通过物镜成的像放大 【答案】D 【详解】AB．靠近眼睛的B镜是目镜，靠近物体的A镜是物镜，故AB错误； CD．太空中的星体通过A镜成倒立缩小的实像；目镜的作用是将物镜所成的实像放大，形成一个正立、放大的虚像，故C错误，D正确。 故选D。 8．（2026·江苏镇江·一模）在自制天文望远镜时，若目镜选取焦距为10cm的凸透镜，则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体，是因为望远镜增大了_____。 【答案】 大于 凸 视角 【详解】天文望远镜的工作原理要求物镜能将远处物体成倒立、缩小的实像，且该实像需落在目镜的一倍焦距范围内，因此物镜焦距必须大于目镜焦距。 自制天文望远镜的物镜和目镜均为凸透镜，物镜负责成实像，目镜将实像放大为虚像。 望远镜通过物镜拉近远处物体的成像距离，再经目镜放大，本质是增大了观察物体的视角。视角越大，物体在视网膜上成的像越大，人眼就越能清晰分辨远处物体。 9．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，小紫找到两个焦距不同的凸透镜模拟望远镜观察远处的景物。此时离小紫距离较远的透镜和______（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）的成像规律相同；靠近小紫的透镜成放大的______（选填“实”或“虚”）像；被观测物体在视网膜上成倒立、______（选填“缩小”或“放大”）的实像。 【答案】 照相机 虚 缩小 【详解】望远镜是由两个透镜组成，离小紫距离较远的透镜是物镜，成像时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；靠近小紫的透镜是目镜，成像是物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同。眼睛相当于照相机，因此被观测物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。 10．（2025·江苏无锡·一模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 （1）甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； （2）乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 【答案】（1） 会聚 暗 （2） 照相机 增大 【详解】（1）[1][2]凹面镜对光线有会聚作用，显微镜的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到会聚作用，适于光线较弱的时候使用。 （2）[1][2]远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，相当于照相机。望远镜的目镜把物镜所成的像放大，相当于放大镜，使像靠近眼睛，以增大“视角”。 ✏题型02 简易天文望远镜的制作 11．（2026·河南平顶山·二模）在“自制简易望远镜”的跨学科实践活动中，制作的望远镜示意图如图所示，关于透镜的作用和距离调整，下列说法正确的是（     ） A．物镜的作用是放大近处的物体，方便观察 B．目镜的作用与照相机的镜头成像原理相同 C．调节镜片间距时，使物体通过物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内 D．为看清远处景物，物镜和目镜的间距应略大于物镜的二倍焦距 【答案】C 【详解】A.物镜的作用是使远处物体成缩小的实像，不是放大近处物体，故A错误； B.目镜成像原理是物距小于一倍焦距，成放大虚像，成像原理和放大镜相同，与照相机不同，故B错误； C.目镜作为放大镜，需要物镜成的像在目镜的一倍焦距以内，才能成放大虚像，因此调节间距时需要满足这一条件，故C正确； D.观察远处景物时，物距远大于物镜二倍焦距，物镜成的像近似落在距离略大于物镜一倍焦距处，加上该像还需要落在目镜的一倍焦距以内，因此物镜和目镜的间距略大于物镜的一倍焦距，远小于物镜的二倍焦距，故D错误。 故选C。 12．（25-26八年级上·湖北武汉·期末）某同学利用两块凸透镜制作望远镜。下列说法正确的是（   ） A．望远镜的放大倍率越大，成像质量越好 B．制作时应选择直径较小、焦距较大的凸透镜作为目镜 C．望远镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像 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 【答案】D 【详解】A．望远镜的放大倍率与成像质量不是同一概念，过大的放大倍率可能会导致成像质量下降，故A错误； B．制作望远镜时，应选择焦距较长、口径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、口径较小的凸透镜作为目镜，故B错误； C．望远镜是由两组透镜组成，物镜成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同；目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同，故C错误； D．看清远处物体时，物镜成的实像位于目镜的一倍焦距以内（靠近焦点），此时两透镜距离较小；观察近处物体时，物体到物镜的距离减小，物镜成的实像会远离物镜，即向目镜方向移动，为使实像仍在目镜的一倍焦距以内成清晰的 像，需适当增大两透镜之间的距离，故D正确。 故选D。 13．（2026·山东德州·二模）某小组在跨学科实践课上自制一只望远镜（如图所示），用它观察校园内远处的物体。为了让成像质量好一些，其放大倍率取__________（选填“2”或“12”）倍即可；若制作望远镜时，选择焦距为20 cm、直径为5 cm的凸透镜作为物镜，则最合适作为目镜的是焦距为__________cm（选填“10”、“40”或“240”）的凸透镜。 【答案】 2 10 【详解】望远镜的放大倍率如果太大，成像容易模糊、不稳定，观察效果反而不好。对于自制望远镜观察校园内远处物体，其放大倍率不宜过大，一般应取2~3倍即可，能保证成像质量较好； 望远镜的放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比。已知物镜焦距，若放大倍率取2倍，则，解得。如果目镜焦距为40cm，则放大倍率会过小，不符合望远镜“放大”的需求，所以最合适作为目镜的是焦距为10cm的凸透镜。 14．（2026·陕西榆林·一模）小明同学利用两个焦距不同的凸透镜和两个刚好可以套在一起的圆筒制成的天文望远镜如图甲所示，再利用光的_______原理，制作一个辅助寻找待观测星球的寻星装置，如图乙所示。他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，月球通过该望远镜的物镜成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像。凸透镜制成的眼镜可以用来矫正_______（选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】 直线传播 缩小 远视眼 【详解】寻星装置需要瞄准目标和望远镜光轴一致，故是利用光的直线传播原理工作的，来帮助观察者快速找到目标星球，以便通过望远镜进行更详细的观察。 天文望远镜的物镜作用相当于照相机，月球到物镜的距离远大于2倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成倒立、缩小的实像。 近视眼的晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方，用凹透镜矫正。远视眼的晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方，用凸透镜会聚光线，使像成在视网膜上，所以凸透镜矫正远视眼。 15．（25-26八年级上·江苏无锡·期末）小明取两个焦距不同的凸透镜自制天文望远镜。A透镜焦距为20cm，B透镜焦距为5cm．如图甲所示，选择两个刚好可套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在圆筒两端。目镜应选______（选填“A”或“B”）透镜；此时物镜和目镜之间距离大约为_______cm；调节两个凸透镜之间距离，直到看清楚像为止，可看到一个______（选填“正立”或“倒立”）的像；再利用______原理制作一个寻星装置，装在望远镜套筒上，最后固定在三脚架上，一架天文望远镜就初步制成了。 【答案】 B 25 倒立 光沿直线传播 【详解】[1]望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，物镜焦距较长，目镜焦距较短，所以目镜应选焦距为5cm的B透镜。 [2]物镜焦距，目镜焦距，根据天文望远镜的结构，物镜和目镜之间的距离大约为物镜焦距与目镜焦距之和，即 [3]用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成倒立、缩小的实像，这个实像通过目镜成正立、放大的虚像，所以最终可看到一个倒立的像。 [4]寻星装置利用光沿直线传播原理制作，装在望远镜套筒上，固定在三脚架上制成天文望远镜。 16．（2026·江苏扬州·一模）小红准备了焦距为5 cm的A凸透镜和焦距为50 cm的B凸透镜，两个可以套在一起的圆筒自制天文望远镜。她将___________（选填“A”或“B”）透镜作为物镜，另一个作为目镜，如图甲固定在圆筒的两端；远处天体通过物镜成___________、___________像；在透镜焦距一定的情况下，物镜的直径比较大，是为了使成像更___________（选填“大”或“亮”）；再利用___________原理，制作一个如图乙所示的辅助寻星装置。 【答案】 B 倒立 缩小 亮 光的直线传播 【详解】望远镜的设计中，物镜需要选用焦距更大的凸透镜，目镜选用焦距更小的凸透镜，可以获得更大的放大倍数，因此选焦距的B透镜作为物镜； 远处天体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时物镜成倒立、缩小的实像； 物镜直径越大，能够进入镜头的光线越多，因此可以让成像更亮； 图乙的辅助寻星装置通过准星瞄准目标，利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。 ✏题型03 自制天文望远镜的使用 17．（2026·河南平顶山·三模）某同学用两个焦距分别为10cm和 20cm的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜观察远处物体。下列说法正确的是 （     ） A．镜筒左端的凸透镜是目镜 B．目镜的作用相当于照相机 C．应选焦距为10cm的凸透镜作为物镜 D．观察稍近处物体时，需要拉长镜筒长度 【答案】D 【详解】A．望远镜左端朝向被观测物体，左端是物镜，右端靠近眼睛才是目镜，A错误； B．望远镜的目镜作用是将物镜成的像放大，相当于放大镜；物镜才相当于照相机，B错误； C．开普勒望远镜需要焦距更大的凸透镜做物镜，焦距更小的做目镜，因此应选20cm的凸透镜做物镜，C错误； D．观察稍近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远”，物镜成的像会远离物镜，因此需要拉长镜筒，增大物镜和目镜的间距，D正确。 故选D。 18．（25-26八年级上·江苏南京·期末）如图所示在跨学科实践中，小明用两个凸透镜自制天文望远镜观察月球，下列说法正确的是（　　） A．靠近眼睛的镜片为物镜，靠近被观测物体的镜片为目镜 B．目镜和物镜的作用相同 C．月球通过物镜成的像是倒立缩小的实像 D．物镜的焦距应该比目镜小一点 【答案】C 【详解】A．望远镜的结构中，靠近眼睛的镜片为目镜，靠近被观测物体的镜片为物镜，故A错误； BC．望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，作用不同。望远镜的物镜到物体的距离远大于它的二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像特点相同，所以物镜相当于一个照相机；望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，作用是将物镜成的像进行放大，故B错误，C正确； D．天文望远镜中，物镜的焦距要比目镜的焦距大，这样才能使物镜成的实像落在目镜的一倍焦距以内，方便目镜放大，故D错误。 故选C。 19．（25-26八年级上·四川绵阳·期末）如图是小明在跨学科实践课上自制的望远镜结构图，在展示交流环节中，他分享了以下见解，其中正确的是（   ） A．应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为目镜 B．相同焦距的物镜，直径越大看到远处物体的像越明亮 C．望远镜的物镜也可以选择近视眼镜的镜片 D．看清远处物体清晰的像是通过改变眼睛到目镜的距离来实现的 【答案】B 【详解】A．使用望远镜时，为了使远处的物体经物镜成的实像尽可能明亮，要把物镜做得大些，物镜越大，可以会聚的光线越多，像就越明亮，就越容易观察更远更暗的物体。镜面越大，其焦距就越长，经物镜成的实像要经过目镜的再次放大才能看得更清楚。因此应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，而不是目镜，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，其焦距和直径较小，故A错误； B．物镜的焦距相同时，直径越大的物镜，可以会聚更多的光，使所成的像更加明亮，故B正确； C．望远镜的物镜是将远处的物体成倒立、缩小的实像，是凸透镜制成的，而近视眼镜的镜片是凹透镜，故C错误； D．通过改变目镜与物镜的距离，望远镜通过物镜将远处的物体成像在目镜的焦距内，调节目镜成像时的物距，通过目镜看到放大的像，而不是改变眼睛到目镜的距离，故D错误。 故选B。 20．（2026·河南驻马店·三模）某同学用两个焦距分别为和的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜。则选用的物镜是焦距为________cm的凸透镜，另一个凸透镜作为目镜；用它观察远处物体时，眼睛在图乙中的________位置观察效果更好，当他观察过远处的物体，再观察稍微近一些的物体时，应将纸筒________（填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”）。 【答案】 20 C 拉长一些 【详解】由两个凸透镜组成的开普勒望远镜，原理是物镜焦距较大，目镜焦距较小，这样可以获得更大的放大倍数，因此物镜选焦距20cm的凸透镜; 图中的望远镜左侧透镜焦距大，所以左侧透镜为物镜，右侧透镜为目镜，观察远处的物体，物镜把像成在目镜的一倍焦距以内，目镜起到放大镜的作用，要观察到完整的清晰的像，人眼要靠近目镜，所以眼睛在图中的C位置观察； 观察更近的物体时，对于物镜来说，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远”，物镜的像距增大（像向远离物镜的方向移动），因此需要增大物镜和目镜的间距，应将纸筒拉长一些。 21．（2026·湖南长沙·二模）某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： （1）让一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，在光屏上找到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是__________ cm。 （2）某次实验过程中，发现烛焰成像在光屏上方，此时可将光屏__________（“上移”或“下移”）适当距离使像成在光屏中央。 （3）将器材调整到如图丙所示的位置时，在光屏上恰好得到了清晰的像，这与________的成像原理相同。 （4）该小组根据凸透镜成像知识制作如图丁所示的望远镜。为增大进光量，使成像更明亮，该小组需选择直径较 _______的凸透镜作为物镜。他们用自制的望远镜观察到远处楼房清晰的像。若此时要用此望远镜观察近处的树木，为了看到清晰的像，则应 _________（选填“增大”或“减小”）目镜与物镜间的距离。 【答案】（1）10.0 （2）上移 （3）照相机 （4） 大 增大 【详解】（1）凸透镜在刻度处，焦点在刻度处，因此焦距 （2）烛焰的像成在光屏上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像移到光屏中央，需将光屏向上移动。 （3）已知，此时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这和照相机的成像原理一致。 （4）凸透镜直径越大，进入的光线越多，成像越明亮，因此增大进光量需要选择直径更大的物镜； 观察近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远”，物镜所成的像会向远离物镜的方向移动，因此需要增大目镜与物镜间的距离才能得到清晰的像。 ✏题型04 自制其他光学器材 22．（2026·内蒙古通辽·三模）如图所示，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 （1）组装时，需要在其中一个纸筒的一端蒙上__________（选填“透明”“半透明”或“不透明”）的膜用来承接像； （2）为了让成像更清晰，观察时应选择__________（选填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象； （3）小明用自制照相机先拍摄远处的树木，此时成的是倒立、__________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （4）若小明将相机靠近树木（物距变小），为了在膜上再次成清晰的像，应将纸筒向__________（选填“靠近”或“远离”）膜的方向滑动（增大像距）。 【答案】（1）半透明 （2）亮 （3）缩小 （4）远离 【详解】（1）承接像的膜需要既能呈现像，又方便观察：透明膜无法留住像，不透明膜无法从外侧看清像，因此选择半透明膜。 （2）物体越亮，反射进入相机的光线越多，成像越清晰，因此选择亮的物体作为观察对象。 （3）照相机拍摄物体时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （4）根据凸透镜成像规律：物距变小（相机靠近树木）后，像距需要增大才能再次成清晰的像，因此需要将纸筒向远离膜的方向滑动，增大镜头到膜的距离。 23．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； ①透过这个小水滴，若看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，则该箭头是______（选填“实”或“虚”）像； ②在不调整水滴与箭头距离的情况下，把水滴变厚，直至看到与原来方向相反的、放大了的箭头，则该箭头是______（选填“实”或“虚”）像，此时如果磁带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是______； （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”），图中凸透镜的作用与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的作用类似。 【答案】 凸透 虚 实 6mm～12mm（或6mm＜f＜12mm） 物 放大镜 【详解】（1）[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。 ①②[2][3][4]由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足 f＜12mm＜2f 即凸透镜的焦距为 6mm＜f＜12mm （2）[5]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。 [6]由乙图可知，凸透镜在上面，应该是目镜；凸透镜放置的位置是水平的，此时，凸透镜镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；由此可以看出图中凸透镜的作用与放大镜的作用类似。 24．（2026·山东淄博·一模）“探物”小组的同学开展了“自制手机投影仪”的项目化学习活动。 （1）如图1所示，用剪刀裁剪纸板并用胶水固定，制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上，则凸透镜的位置应固定在_______（选填“A”或“B”）处。若手机与凸透镜相距20cm，为了能在白墙上得到清晰、放大的像，可选择焦距为_______的凸透镜（选填“10cm”、“15cm”或“20cm”）。 （2）为了使投影幕上的画面是正立的，手机屏幕应该选择图2中______（选填“A”或“B”）的放置方式。 （3）在白墙上观看时发现“画面较小”，为了在白墙上看到清晰放大的画面，需让纸盒______白墙 （选填“靠近”或“远离”），同时_______手机与凸透镜的距离（选填“增大”或“减小”）。 （4）下列能正确反映该自制手机投影仪成像原理的示意图是______（选填字母）。 A． B． C． D． 【答案】（1） A 15cm （2）B （3） 远离 减小 （4）B 【详解】（1）手机画面是物体，像成在光屏上，透镜应该在物体与光屏之间，所以，凸透镜应放在A处； 物体距凸透镜在一倍焦距与二倍焦距之间时，通过凸透镜成放大的实像，物距为20cm，故应选焦距为15cm的凸透镜。 （2）因物体通过凸透镜成实像时，像是倒立的，所以为了有好的观看效果，就选用B的放置方式。 （3）根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，要让画面变大，需要增大像距（纸盒远离白墙），同时减小物距，即减小手机与凸透镜的距离。 （4）A．物距大于二倍焦距，成缩小实像，是照相机原理，故A不符合题意； B．物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距外，成倒立、放大实像，符合投影仪成像原理，故B符合题意； C．物距小于一倍焦距，成正立虚像，是放大镜原理，故C不符合题意； D．像位置不符合投影仪成像要求，故D不符合题意。 故选B。 25．（2026·山西·中考真题）小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图是小亮用鞋盒、凸透镜自制的手机投影仪。将手机放入盒内、屏幕正对凸透镜，置于暗室内，将鞋盒对准白墙、进行调节，白墙上出现手机屏幕放大的清晰的像。若想在白墙上看到更大的清晰的像，接下来应怎样操作。 答：保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，只将手机向凸透镜方向靠近，白墙上就会呈现更大的清晰的像。 错误之处： _______________________ 错因分析： _______________________ 正确解答： _______________________ 根据要求填写： （1）错误之处：__________________________ （2）错因分析：__________________________ （3）正确解答：__________________________ 【答案】（1）只将手机向凸透镜方向靠近 （2）对凸透镜成像规律理解不清。只改变物距，不调节像距，得不到清晰的像。（答案合理即可） （3）保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，将手机向凸透镜方向靠近，同时将鞋盒远离白墙，直到白墙上再次呈现更大的清晰的像 【详解】（1）只将手机向凸透镜方向靠近，没有同时增大凸透镜到白墙的距离（像距），无法成更大的清晰的像，故本题的错误之处是“只将手机向凸透镜方向靠近”。 （2）对凸透镜成实像的规律理解不全面，当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，要成更大的清晰实像，需要同时减小物距（手机到透镜的距离）、增大像距（透镜到白墙的距离），只减小物距而不改变像距，像会变得模糊，无法得到清晰的放大像。 （3）根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，应将手机向凸透镜方向靠近（减小物距，保持物距在1倍焦距到2倍焦距之间），同时将鞋盒远离白墙（增大像距），直到白墙上出现更大的清晰的像。   ✍拓展综合练 1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）学科实践活动：自制望远镜 小组同学准备了焦距分别为5cm和40cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。 【设计与制作】 （1）为了挑选焦距较长的透镜用作物镜，小明取一个大烧杯，里面充满烟雾倒扣在桌上，手电筒垂直杯底射出平行光束如图甲。先后将透镜A和B放置在杯底上方，观察透镜对光的作用，效果如图乙、丙所示。则凸透镜________对光的会聚作用较强，应挑选凸透镜________为物镜； （2）为了观察物镜的成像效果，小明将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，如图a所示。观察窗外远处景物（物距10m以上），调节左侧光屏，发现在接近________cm刻度处，找到倒立、________的实像； 【优化与改进】 （3）如图b所示，小明用大小纸筒做成套筒，便于调节物镜和目镜间的距离，从而可以观察________（填“大小”或“远近”）不同的物体； 【实践拓展】 （4）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，小组同学自制的望远镜放大倍率为________倍。 【答案】（1） B A （2） 10 缩小 （3）远近 （4）8 【详解】（1）凸透镜对平行光的会聚能力越强，焦点到透镜的距离越近。由图可知，透镜B的焦点更近，对光的会聚作用较强。 望远镜的物镜需要选用焦距较长的凸透镜，透镜A的会聚能力较弱，焦距较长，故应挑选凸透镜A为物镜。 （2）当物距远大于2倍焦距时，像距近似等于焦距。物镜焦距为40cm，安装在光具座50cm刻度处，易知光屏应在接近10cm刻度处。 根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 （3）调节物镜和目镜间的距离，可以改变成像的清晰程度，从而可以观察远近不同的物体。 （4）望远镜的放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即放大倍率 2．（2025·广东深圳·一模）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： 自制望远镜评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 外观 结构牢固，镜筒调节顺畅，镜筒尺寸合适 结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适 结构不够牢固，镜筒不能够调节，镜筒尺寸不合适 成像效果 能观察到清晰的远景 能观察到模糊的远景 不能观察到远景 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 【详解】（1）[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。 [2]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）[1]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。 [2]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）[1]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。 [2]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。 3．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。 （1）调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在凸透镜的_______上，使像成在光屏中央。 （2）当蜡烛在图甲所示位置时，调节光屏位置，可在光屏上得到倒立、_______的像。 （3）将蜡烛移到45cm刻度线处时，人眼在图乙的_______处能观察到烛焰的像。 （4）小聪将自己的眼镜片放在凸透镜和烛焰间的某处，光屏上清晰的像变模糊了，使光屏靠近透镜，像又清晰了，说明小聪有如图_______所示的视力缺陷。 （5）如图戊所示，在跨学科实践活动中，小聪选择焦距为15cm和5cm的凸透镜自制望远镜。物镜的作用是把远处物体“拉近”，这个自制望远镜的放大倍率约为_______倍，当看近处的物体时，需要_______目镜和物镜的距离。 【答案】（1）主光轴 （2）缩小 （3）B （4）丁 （5） 3 增大 【详解】（1）“探究凸透镜的成像规律”实验中，需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在凸透镜的主光轴上，保证像成在光屏中央，便于观察。 （2）由图甲得物距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 （3）蜡烛移到刻度线处时，物距 成倒立、放大的虚像，该像由折射光线反向延长线相交形成，折射光线在凸透镜右侧，所以应在凸透镜右侧，即B处能观察到烛焰的像。 （4）放入眼镜后，光屏靠近透镜才能重新得到清晰像，说明该镜片对光线有会聚作用，是凸透镜，用于矫正远视眼；远视眼的成因是折光能力偏弱，像成在视网膜后方，对应图丁的视力缺陷。 （5）开普勒望远镜的放大倍率为 当看近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远”，物镜所成的像的像距增大，因此需要增大目镜和物镜的距离。 4．（2026·山西阳泉·二模）跨学科实践。 制作简易望远镜 在跨学科实践课上，同学们用焦距分别为20cm和10cm的两块凸透镜、卡纸、双面胶、粗细不同的PVC筒，自制一架简易望远镜，其结构图如图所示。查阅资料得知：望远镜工作时，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像位于目镜的焦点以内，再经目镜放大形成正立（相对物镜所成实像而言）的虚像。望远镜的清晰度受放大倍率和最佳成像距离影响，其中放大倍率=。放大倍率越大，观测远处物体（如月球）时细节分辨能力越强。当观察无限远处物体成像最清晰时，物镜与目镜间的距离约等于两透镜焦距之和，这一距离称为最佳成像距离。同学们根据上述原理设计方案，动手制作，并对产品进行了优化与调试。 （1）为获得较大的放大倍率并使远处物体清晰成像，应选择焦距为____________cm的凸透镜作为物镜。目镜的作用相当于_________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）。 （2）用这架望远镜观测星空时，两透镜间的最佳成像距离约为__________cm。用自制的望远镜观测物体时，发现物镜筒与目镜筒的缝隙漏光，请你提出一个合理的改进建议：___________。（写出一条即可） 【答案】（1） 20 放大镜 （2） 30 用黑色胶带将缝隙密封遮挡 【详解】（1）根据放大倍率，要获得较大的放大倍率，需要物镜的焦距更大，因此选择焦距为的凸透镜作为物镜； 物镜成的实像位于目镜的焦点以内，目镜将该实像放大为虚像，成像原理和放大镜一致。 （2）观察无限远处物体（星空可近似为无限远）时，最佳成像距离等于两透镜焦距之和，因此计算得。 针对缝隙漏光，用不透光的黑色材料封住缝隙，或在镜筒内壁涂黑减少漏光都是合理的改进方法。 5．（25-26八年级上·江苏·期末）根据下列学科实践活动，回答问题。 自制天文望远镜 学校物理项目学习小组首先开展“自制望远镜”活动。小组同学准备了焦距分别为5cm和40cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。 【设计与制作】 （1）为了挑选焦距较长的透镜用作物镜，小明取一个大烧杯，里面充满烟雾倒扣在桌上，手电筒垂直杯底射出平行光束如图甲。先后将透镜A和B放置在杯底上方，观察透镜对光的作用，效果如图乙、丙所示。则凸透镜_________对光的会聚作用较强，应挑选凸透镜_________为物镜   （2）为了观察物镜的成像效果，小明将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，如图a所示。观察窗外远处景物（物距10m以上），调节左侧光屏，发现在接近_________cm刻度处，找到倒立_________的实像   （3）如图b所示，小明用大小纸筒做成套筒，便于调节_________间的距离，从而可以观察_________不同的物体   【优化与改进】 （4）项目组还想制作一个辅助寻星装置，装在望远镜套筒上，实现通过寻星装置找到目标星球，再通过望远镜进行观察。如图c所示，小明已经在自制的寻星装置一端设计好了带开口的挡板，请将另一端挡板开口的设计画在图d的虚线框中。 【答案】（1） B A （2） 10.0 缩小 （3） 物镜与目镜 远近 （4）开口与前端开口在同一直线上（画一个与前端开口对齐的小孔） 【详解】（1）[1][2]根据图乙、丙，对比透镜A和B对光的会聚情况，凸透镜B对光的会聚作用较强。因为望远镜的物镜需要焦距较长的凸透镜，所以应挑选凸透镜A为物镜。 （2）[1][2]挑出的物镜为焦距较长的凸透镜A，焦距为40cm，安装在光具座50cm刻度处，观察窗外远处景物，物距10m以上，物距远大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距约等于物镜的焦距40cm，所以调节左侧光屏，会在接近刻度处找到倒立缩小的实像。 （3）[1][2]用大小纸筒做成套筒，其作用是便于调节物镜和目镜间的距离，这样就可以观察远近不同的物体。 （4）寻星装置利用的是光的直线传播原理，要让从远处目标发出的光能通过两端挡板开口进入望远镜，另一端挡板的开口应该和图c的开口在同一直线上，在图d的虚线框中，画一个与前端开口对齐的小孔，保证光线能沿直线通过两个开口。如下图 6．（2025·北京·一模）请根据材料，回答下列问题： 探索星空之眼：开普勒式望远镜的奥秘 在人类探索宇宙的漫长征程中，望远镜无疑是最重要的工具之一，而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计，为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜，即物镜和目镜。物镜焦距较长，负责收集来自远处天体的光线，并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短，它的作用是把物镜所成的实像放大，最终进入人眼的便是一个经过放大的虚像。 放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标，它直观地反映了望远镜将远处物体 “拉近” 放大的能力。放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距，例如：一台物镜焦距为1000mm、目镜焦距为10mm的开普勒望远镜，其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球，月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍，让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。 在使用开普勒式望远镜时，还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径，只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时，才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢？如图所示，当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越佳。在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中，由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响，可能需要使用者在这个理论距离基础上，进行小幅度的微调，以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。 开普勒式望远镜以其精妙的原理，赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化，还是业余爱好者欣赏星空之美，都能借助这双 “人造之眼”，在浩瀚宇宙中畅游，发现无尽的奥秘与惊喜，让我们与星辰大海的距离不再遥远。 （1）开普勒望远镜的物镜相当于________________________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），目镜相当于______________________________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为_________倍。观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为_________cm。 【答案】（1） 照相机 放大镜 （2） 5 60 【详解】（1）[1]由题意可知，物体通过物镜成倒立、缩小的实像，因此物镜相当于照相机。 [2]物体通过物镜的像通过目镜成正立、放大的虚像，因此目镜相当于放大镜。 （2）[1]由题意可知，放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距，某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为 [2]由题意知，在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和，观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为 ✍中考真题练 1．（2023·四川成都·中考真题）“因为有了光，自然界才绚丽多彩，世界才生机勃勃……”，下列对光现象描述正确的是（    ） A．太阳发出的光沿直线传播到达学校操场 B．太阳光照在人身上的反射不遵循光的反射定律 C．通过天文望远镜看到月球环形山，此时像与物等大 D．白光经三棱镜分解成的彩色光，可通过凸透镜合成白光 【答案】D 【详解】A．光从太阳处发出，经过的不是同种均匀介质，则不是沿直线传播到达学校操场，故A错误； B．无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律，故B错误； C．天文望远镜看到的是倒立、缩小的实像，故C错误； D．白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，由于凸透镜对光有会聚作用，七种颜色的色光经过凸透镜会复合成白光，故D正确。 故选D。 2．（2023·湖南常德·中考真题）下列关于凸透镜应用的说法中，正确的是（　　） A．近视眼需要配戴凸透镜来矫正 B．望远镜中物镜的作用相当于放大镜 C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D．当投影仪的镜头靠近投影片时，投影仪成的像将变大 【答案】D 【详解】A．近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误； B．望远镜中物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机，故B错误； C．手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外，故C错误； D．凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投影片（减小物距），故D正确。 故选D。 3．（2026·新疆·中考真题）从指尖创制到万物探理，跨学科实践活动开启物理“新视界”。 小王同学设计了如图乙所示的望远镜，凸透镜A为物镜，凸透镜B为目镜，A的焦距应_____________（选填“大于”“小于”或“等于”）B的焦距，A的作用相当于_____________（选填“照相机”或“放大镜”），用该望远镜看远处物体时A、B间的距离应_____________（选填“大于”或“小于”）看较近处物体时A、B间的距离。 【答案】大于 照相机 小于 【详解】[1][2][3]望远镜的设计要求是物镜焦距大于目镜焦距，因此A的焦距应大于B的焦距； 望远镜中物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机； 物距越大（物体越远），像距越小，物镜成的像会更靠近物镜。为了让像仍然落在目镜的焦点位置，需要缩小物镜和目镜的间距，因此看远处物体时A、B间的距离应小于看较近处物体时A、B间的距离。 4．（2026·四川泸州·中考真题）在跨学科实践中，小卢用爷爷、奶奶废弃的圆形老花眼镜镜片（凸透镜）自制望远镜。 （1）测量凸透镜的直径。如图甲所示，M的直径为_________cm，N的直径为。 （2）测量凸透镜的焦距。将M正对太阳，前后移动M，使地面的光斑变到最小最亮，此时透镜中心与光斑的距离为10.0 cm，则M的焦距为_________cm。小卢还测出N的焦距为20.0 cm。 （3）组装望远镜。①为使望远镜观察视野更广、清晰度更高，应该选择______（选填“M”或“N”）作为物镜，另一透镜作为目镜。②为便于调节镜筒，物镜和目镜用大小不同的套筒套在一起，如图乙所示。物镜的作用相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。③观察远景时，M、N间的距离约等于__________。 A．物镜的焦距         B．目镜的焦距 C．物镜和目镜的焦距之和     D．物镜和目镜的焦距之差 （4）评价。测试发现，镜筒调节略显卡顿，调节好后能清楚观察到远处花朵上正在采蜜的蜜蜂。根据自制的评价量表，该望远镜的评价等级为__________。 自制望远镜评价量表 等级 优秀 良好 合格 不合格 内容 结构牢固，镜筒调节顺畅，能观察到清晰的远景 结构牢固，镜筒调节不够顺畅，能观察到清晰的远景 结构比较牢固，镜筒调节不够顺畅，只能观察到模糊的远景 结构不够牢固，镜筒调节不顺畅，不能观察到远景 【答案】（1）4.0 （2）10.0 （3） N 照相机 C （4）良好 【详解】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，透镜M的左边缘与5.0cm对齐，右边缘与9.0cm对齐，则M的直径为 （2）将凸透镜正对太阳光，在地面上得到一个最小最亮的光斑，该光斑即为凸透镜的焦点，此时透镜中心与光斑的距离为10.0cm，即M的焦距为10.0cm。 （3）为了使望远镜观察视野更广、收集更多的光，应选择直径较大的透镜作为物镜，即选择N；望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，其作用相当于照相机；望远镜观察远景时，远处的物体经过物镜后在其焦点附近成实像，该像在目镜的焦点以内靠近焦点的位置，被目镜放大，因此M、N间的距离约等于物镜和目镜的焦距之和，故选C。 （4）根据测试结果“镜筒调节略显卡顿”可知镜筒调节不够顺畅，根据“能清楚观察到远处花朵上正在采蜜的蜜蜂”可知能观察到清晰的远景，对照评价量表可知，该望远镜的评价等级为良好。 ✍新题追踪练 1．（2026·吉林·一模）学习凸透镜成像规律后，跨学科实践小组计划利用生活中的凸透镜，自制一台简易望远镜，用于观测远处景物。请完成以下问题： （1）请围绕“望远镜制作与成像规律”说出制作望远镜的核心目的是___________； （2）制作望远镜需要两个凸透镜，其中物镜对远处的物体成倒立、___________的实像； （3）在制作与调试过程中： ①要选择焦距较长的凸透镜作为物镜，这样的好处是___________； ②除了考虑物镜和目镜的焦距关系外，还要考虑两个凸透镜的直径关系，应选择直径较大的凸透镜做___________，使成的像更加明亮； ③缓慢调节两透镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体___________为止； （4）在项目成果展示中，请写出一条你向同学分享的实践收获或改进建议：___________。 【答案】（1）观测远处的物体 （2）缩小 （3） 使成的实像更大 物镜 清晰的像 （4）通过制作望远镜，加深了对凸透镜成像规律的理解 【详解】（1）望远镜的核心作用是观测远处景物，其核心目的是观测远处的物体。 （2）根据凸透镜成像规律，当物体在二倍焦距以外时，通过凸透镜成倒立、缩小的实像，而望远镜的物镜对远处物体成像符合这一规律，所以物镜对远处的物体成倒立、缩小的实像。 （3）[1]选择焦距较长的凸透镜作为物镜，好处是可以增大放大倍数并使远处物体成的实像更大，从而便于目镜进一步放大观察。 [2]直径较大的凸透镜能够会聚更多的光线，从而使成的像更加明亮，所以应选择直径较大的凸透镜做物镜。 [3]在制作与调试望远镜时，需要缓慢调节两透镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。 （4）在项目成果展示中，实践收获可以是通过制作望远镜，加深了对凸透镜成像规律的理解；改进建议可以是可以尝试更换不同焦距的凸透镜，观察成像效果的变化。 2．（2026·云南临沧·二模）跨学科实践：制作望远镜。 小明用厚纸板、胶带、剪刀、凸透镜M（焦距10 cm，直径4 cm）、凸透镜N（焦距20 cm，直径5 cm）等材料制成了如图甲所示的望远镜。 （1）制作望远镜时，应选用凸透镜___________（选填“M”或“N”）作为物镜，另一凸透镜作为目镜。 （2）该望远镜结构如图乙所示，通过所制望远镜观察远处物体时，物体经物镜折射后成倒立、___________的实像，该作用相当于一个___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 （3）观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要___________（选填“增大”或“减小”）一些。 【答案】（1）N （2） 缩小 照相机 （3）增大 【详解】（1）望远镜的物镜需要选用焦距更大的凸透镜，目镜选用焦距更小的凸透镜，题目中焦距大于的，因此选作为物镜。 （2）使用望远镜时，物体在物镜的二倍焦距之外，因此成倒立、缩小的实像，这和照相机的成像特点一致，相当于照相机。 （3）当观察近处物体时，物距减小，像距会增大。为了使物镜所成的像仍然位于目镜的焦点以内，靠近焦点，需要增大两镜之间的距离。因此，两块凸透镜之间的距离要变大一些。 3．（2026·湖北十堰·模拟预测）小张同学用如下器材“探究凸透镜成像规律”。 （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是______cm。 （2）保持透镜的位置不动，将蜡烛放在如图乙所示的位置，调节光屏到一适当的位置，烛焰会在光屏上成清晰的像。日常生活中，______（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用该原理制成的。 （3）实验过程中，光屏上出现清晰的像后，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了。此时其它装置不动，只移动光屏，将光屏______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜适当距离后，光屏上会再次呈现清晰的像。 （4）小张同学制作了一个如图所示的望远镜，在用望远镜观察远处的物体时，物体经过望远镜的物镜成的是______（选填“放大”或“缩小”）的像。用望远镜先观察远处的物体，再观察稍近处的物体，为了能看到清晰的像，应该将套筒朝______（选填“前”或“后”）拉动。 【答案】（1）10.0 （2）投影仪 （3）远离 （4） 缩小 后 【详解】（1）凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，让平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑即焦点，焦点到透镜的距离就是焦距，由图1甲可知该凸透镜的焦距 （2）由图乙：蜡烛位于35.0 cm刻度处，凸透镜在50 cm刻度处，物距，即 根据凸透镜成像规律：2f>u>f，成倒立、放大的实像，投影仪利用此原理工作。 （3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。在烛焰和透镜之间放上凹透镜后，光线会延迟会聚，像会成在原来光屏的后方。因此保持蜡烛、透镜不动，需将光屏远离凸透镜，才能再次成清晰的像。 （4）[1]望远镜的物镜相当于照相机，远处物体物距远大于 2 倍焦距，因此物镜成倒立、缩小的实像。 [2]观察稍近的物体时，物距变小，根据凸透镜成像规律，像距会变大。 物镜所成的实像会远离物镜、靠近目镜一侧，因此需要将套筒向后拉动，增大物镜和目镜之间的距离，才能看清清晰的像。 4．（25-26八年级上·山西太原·期末）跨学科实践 制作简易望远镜 在跨学科实践课上，同学们用如图所示焦距分别为20cm和10cm的两块凸透镜、卡纸、双面胶、粗细不同的PVC筒，自制一架简易望远镜。查阅资料得知：望远镜工作时，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像位于目镜的焦点以内，再经目镜放大形成正立（相对物镜所成实像而言）的虚像。望远镜的清晰度受放大倍率和最佳成像距离影响，其中。放大倍率越大，观测远处物体（如月球）时细节分辨能力越强。当观察无限远处物体成像最清晰时，物镜与目镜间的距离约等于两透镜焦距之和，这一距离称为最佳成像距离。同学们根据上述原理设计方案，动手制作，并对产品进行了优化与调试。 （1）为获得较大的放大倍率并使远处物体清晰成像，应选择焦距为___________cm的凸透镜作为物镜。目镜的作用相当于___________（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）； （2）用这架望远镜观测星空时，两透镜间的最佳成像距离约为___________cm。为进一步提升观测清晰度，可采取的具体措施是___________（写出一条即可）。 【答案】（1） 20 放大镜 （2） 30 换用直径更大一些的凸透镜做物镜 【详解】（1）[1]根据可知，物镜的焦距较大，目镜的焦距较小时，可以获得较大的放大倍率并使远处物体清晰成像，故选择焦距为20cm的凸透镜，作为物镜。 [2]望远镜工作时，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像位于目镜的焦点以内，再经目镜放大形成正立（相对物镜所成实像而言）的虚像，目镜的作用相当于放大镜。 （2）[1]当观察无限远处物体成像最清晰时，物镜与目镜间的距离约等于两透镜焦距之和，这一距离称为最佳成像距离，即 [2]为进一步提升观测清晰度，可采取的具体措施是换用直径更大一些，以便会聚更多物体光线，或者选用焦距更长一些的凸透镜做物镜。 5．（2026·广东深圳·模拟预测）在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 （1）望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 （2）为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 （3）一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 【答案】（1）倒立 （2） c b （3）像离眼睛更近，其视角变大了 【详解】（1）物镜先成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将该实像成正立、放大的虚像，综合来看，人眼最终观察到的是倒立的像。 （2）放大倍率为，故物镜应选直径和焦距都较大的透镜，成像更清晰，目镜直径根据物镜的选择再进行选择，所以物镜优先选透镜c，c直径为8cm，焦距为30cm，放大倍率取2至3倍，，故，故选择直径为5cm，焦距为10cm的b透镜作为目镜。 （3）远处物体本身视角很小，经望远镜后，物镜把物体成缩小实像，且像在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，同时像离人眼更近，视角大幅变大，人眼判断物体大小依靠视角，视角越大感觉物体越大，因此会觉得物体被放大。 6．（2026·江苏泰州·二模）小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 （1）学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 （2）再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近____ cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立____的实像； （3）如图丙所示，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两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_____到_____的距离； （4）如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____原理。 【答案】（1）5cm （2） 40cm 10 缩小 （3） 目镜 物镜 （4）光沿直线传播 【详解】（1） 将凸透镜正对太阳光，在距离透镜11cm的光屏上呈现光斑如图甲①所示，此时光斑较暗，说明此时光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距，即，则。 将透镜逐渐靠近光屏，当首次呈现如图甲②所示的光斑时，此时光斑中间亮，且中间部分较小，透镜距光屏9cm，说明此时光屏到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间，即，则。 故该凸透镜的焦距为5cm。 （2） 开普勒天文望远镜的原理是：物镜用焦距大的凸透镜，目镜用焦距小的凸透镜，因此选焦距40cm的作为物镜； 远处景物的物距远大于物镜焦距，像距近似等于物镜焦距，物镜在光具座50cm刻度处，成像在物镜左侧，因此成像位置刻度为 根据凸透镜成像规律，物距远大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。   （3）两个可滑动的套筒，作用是调节物镜和目镜之间的距离，使物镜成的实像落在目镜的一倍焦距内，目镜把物镜成的实像再次放大。 （4） 寻星装置通过缺口对准天体，利用了光沿直线传播的原理 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $