5.5 跨学科实践：制作望远镜（重难点专练）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 以“三步破题法”为核心，系统整合望远镜构造原理与制作实践，形成“构造-成像-制作-调试”完整知识链，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |构造与成像原理|8题|明辨构造（物镜长焦距大口径、目镜短焦距小口径）→吃透成像逻辑（物镜成缩小实像、目镜成放大虚像）→抓核心本质（增大视角、倍率计算）|从透镜组合特征到成像规律推导，区分望远镜与显微镜本质差异| |制作实践|10题|锁器材选型（物镜长焦距大直径、目镜短焦距小直径）→抓成像本质（物镜类比照相机、目镜类比放大镜）→破调试关键（镜筒长度≈焦距和、光轴共线）|从器材选择到实操调试，体现物理原理在工程实践中的应用|

5.5 跨学科实践：制作望远镜 题型01 望远镜的构造与成像原理 题型02 制作望远镜 ▌题型01 望远镜的构造与成像原理 望远镜是初中物理光学模块的高频考点，核心围绕开普勒折射式望远镜展开，解题时可按三步快速破题。 首先明辨核心构造：课标要求掌握的开普勒望远镜由两组凸透镜组成，物镜选长焦距、大口径凸透镜，作用是收集更多光线提升成像亮度；目镜选短焦距、小口径凸透镜，相当于放大镜。镜筒的理论长度约等于物镜焦距与目镜焦距之和，这是器材选配和调试类题目的核心判断依据。 其次吃透成像逻辑：远处物体的物距远大于物镜的2倍焦距，物镜先成倒立、缩小的实像，这个实像恰好落在目镜的1倍焦距以内，目镜再将其放大为正立的虚像。最终人眼看到的是相对于原物体倒立的虚像，解题时要注意区分望远镜和显微镜的本质差异：望远镜物镜成缩小实像，显微镜物镜成放大实像，二者成像逻辑完全相反。 最后抓准核心本质：望远镜的核心作用不是放大物体，而是通过增大观测视角让远处物体的像被人眼清晰分辨，放大倍率直接用“物镜焦距/目镜焦距”计算即可。遇到正立像类题型时，要牢记原生开普勒望远镜成倒像，只有加装普罗棱镜、透镜转像组才能得到正立像，同时避开“倍率越高成像越清晰”的误区，牢记盲目提升倍率会让画面变暗模糊。 1. （多选题）在跨学科实践活动中，川川同学制作了一个望远镜，其结构如图，下列说法正确的是（　　） A．目镜和物镜都是凸透镜 B．A镜应为物镜，B镜应为目镜 C．物镜的作用相当于放大镜 D．看清远处物体后再观察近处物体，应适当减小两透镜之间的距离 2. 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”）。 3. 如图所示，是小明制作的一架简易的天文望远镜和其原理图（原理图中是物镜、是目镜），选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球。通过寻星装置寻找月球，是利用了光的__________原理。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，月球通过物镜成__________（填像的特点），相当于__________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。 4. 某小组根据凸透镜成像知识制作如图所示的望远镜。 (1)该小组为增大进光量，使成像更明亮，选择直径较_______的凸透镜作为物镜。 (2)他们用自制的望远镜观察到远处楼房清晰的像。若用此望远镜观察近处的树木，为了看到清晰的像，则应_______（填“增大”或“减小”）目镜与物镜间的距离。 5. 小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中，根据所选凸透镜的焦距和直径制作套筒。如表格所示，小红应选用凸透镜______（选填“A”或“B”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。对于同一物体，视角越_________，看得越清楚。 凸透镜 焦距f/cm d/cm A 8 4 B 15 5 6．某学习小组计划现场观看湘超足球赛，自制望远镜供观赛用。图1为望远镜的部分光路；图2，O、F分别为物镜光心、焦点。 (1)画出光线1、2经过物镜后的光线； (2)MN经物镜成________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）、________（选填“倒立”、“正立”）的________（选填“虚”、“实”）像。 7. 跨学科实践学习小组从实验室找到两个焦距不同的凸透镜准备自制一只望远镜。其中，A透镜焦距较大，B透镜焦距较小。 (1)如图所示，分别把物镜和目镜固定在圆筒的两端，为了更清晰看清远处物体，目镜应选____透镜（选填“A”或“B”）。 (2)该望远镜的物镜相当于_______；它的目镜相当于_______，目镜成_______像（选填“倒立的”或“正立的”）。 (3)人眼通过望远镜观察到的像相对于原物体是____（选填“放大”或“缩小”）的。人眼感觉成像“更大更清晰”的原因是_______。 8. 有一种望远镜是由两个凸透镜组成的（如图1所示）。靠近被测物体的叫做物镜，靠近眼睛的叫做目镜。某组同学选用不同凸透镜（焦距的规格：甲20cm、乙15cm、丙10cm、丁5cm）作为望远镜的物镜与目镜，控制物镜和目镜间距离不变，用望远镜正对着远处的同一个物体，然后观察目镜中的像，将成像的情况与相关数据记录在表中。 序号 物镜 目镜 正/倒 像的大小 1 甲 乙 倒 大 2 乙 丁 倒 最大 3 乙 丙 倒 较大 4 乙 甲 倒 小 5 丁 甲 倒 最小 (1)分析表中数据，可推断若要观察到更大的像，应选择焦距更_______的物镜，焦距更_______的目镜（选填“大”或“小”）。依据是：______________________。 (2)为了了解该望远镜的成像原理，他查阅了相关资料，得知物体通过物镜成第一次成像后，第一个像再通过目镜形成了最终看到的像。他大致绘制了原理图，如图2所示，其中A是物体，B是物体通过物镜所成像，F是目镜的焦点，请你根据凸透镜成像规律，判断最后看到的像可能是_______。（选填“C”“D”或“E”） (3)该望远镜的目镜能把物镜成的像放大，作用相当于一个_______。 A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 ▌题型02 制作望远镜 初中物理“制作望远镜”的解题技巧，可按“三步破题法”快速掌握。 第一步，先锁器材选型逻辑。开普勒望远镜是考试核心，必须牢记“物镜选长焦距、大直径凸透镜，目镜选短焦距、小直径凸透镜”，放大倍率直接用“物镜焦距÷目镜焦距”计算，日常制作倍率控制在2-3倍成像效果最佳，避免倍率过大画面模糊。要注意区分两类望远镜：双凸透镜组合成倒立像，凸透镜加凹透镜的伽利略望远镜成正立像，但后者倍率低、视野窄，不是中考考察重点。 第二步，抓成像本质区分易混点。物镜的作用对应照相机，让远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，把这个实像二次放大成正立、放大的虚像。这里最容易踩的坑是误以为望远镜直接把物体放大，实际上它的核心作用是‌增大观测视角‌，让原本远处看不清的物体，通过拉近像的距离让眼睛获得更大视角，而非把物体本身的实际尺寸放大。还要和显微镜做明确区分：显微镜物镜成倒立放大实像，望远镜物镜成倒立缩小实像，二者的物距区间完全不同。 第三步，破实操调试类考题。考试中涉及镜筒长度的计算，观测远处物体时，物镜和目镜的间距约等于两个透镜的焦距之和；调试时要保证两透镜光轴共线，前后推拉嵌套纸筒直到成像清晰。常见易错点包括：误把短焦距透镜当物镜、忽略物镜大直径是为了汇聚更多光线提升像的亮度、误以为最终看到的是正立实像，这些都是选择题的高频设错点。 1. 某班物理老师在组织同学们开展跨学科实践——“制作望远镜”活动中，有一个小组的同学们完成任务后，在总结交流时进行了如下小结，请你找出表述无误的同学（　　） A．材料员：我利用身边爷爷（200度）老花镜片和爸爸（﹣500度）的近视眼镜片来作为制作望远镜的两个镜头 B．操作员：材料员准备的近视眼镜片不行，我直接用他爷爷（200度）的两个老花镜片来制作 C．观察员：观察员要求操作员更换了一个（500度）的老花镜片作为目镜，更换后操作员再次观察远处的物体后，说他看到了一个倒立的缩小的实像 D．记录分析员：我根据记录的数据分析得出望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜焦距之比 2. 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. 制作望远镜； (1)材料：准备两个________镜，一个焦距比另一个稍大一点，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，大纸筒可以套住小纸筒； (2)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，并把两个纸筒套在一起； (3)调试与使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到通过目镜看到清晰的_____（选填实/虚）像为止； (4)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，________（选填缩小/放大/等大）的实像，目镜的作用相当于一个________（照相机/放大镜/投影仪），用来把这个像________（选填放大/缩小）； (5)如果在制作过程中选择的物镜的焦距为0.5m，目镜的焦距为10cm；则这个望远镜的放大倍率为____。 4. 某项目化学习小组在物理实践课上自制简易望远镜，为选择合适的凸透镜制作望远镜，学习小组探究并收集数据记录在表中： (1)小组成员查阅资料了解到望远镜的“视角放大倍数”是一个核心指标，它直观反映了望远镜将远处物体拉近放大的能力。视角放大倍数=物镜焦距/目镜焦距，则表中B望远镜的视角放大倍数是______，C望远镜的物镜焦距是_______cm； 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 15cm 物镜直径 3cm 5cm 4cm 成像亮度 暗 亮 较亮 视角放大倍数 2倍 6倍 (2)小组成员又研究发现：物镜面积越_____，透过的光越多，像越明亮，但视角放大倍数并非越大越好，2~3倍最适合，则上述三个望远镜中成像质量最高的是______； (3)老师制定了如下评价量表： 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 小明用其中一个望远镜观察远处的鸟儿时，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，望远镜B的评价的级别是外观_______，成像效果_____。 5. 某学习小组对望远镜进行了实践学习，制作了一个望远镜。下面是该小组同学交流的实践内容，请帮助完成下列内容。 (1)学习了解望远镜的原理。 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，这种透镜对光有__________作用。如图甲所示，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。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)设计制作调试望远镜。 选用两块凸透镜，用图乙的办法测出其焦距，再用刻度尺测出直径。若两个凸透镜的焦距分别为30cm和10cm，则做出的望远镜放大倍率为_______倍。（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距） 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，通过望远镜观察物体。在观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成______的像，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要变一些。 (3)改进望远镜。 用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用__________的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丙所示的挡板能快捷寻找目标，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__________。 A、 B、 C、 D、 6. 科技小组的同学要自制望远镜，查阅资料发现望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体（标本）的凸透镜叫作物镜，其焦距比较长；靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，其焦距比较短。为此，小华找来了不同焦距的凸透镜。 (1)为选择合适的物镜和目镜，小华利用光具座和光屏测量凸透镜的焦距，图甲中凸透镜的焦距为______cm。 (2)小华选择了焦距分别为5cm和20cm的凸透镜当作目镜和物镜，自制望远镜的结构图如图乙所示（两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和）。其中物体经过物镜所成的像为倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，与照相机的成像特点相同。如果物体远离物镜，则所成的清晰像向______（选填“远离”或“靠近”）物镜的方向移动；目镜相当于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 (3)制作完成后，小华注意到自制望远镜在观察物体时像是倒立的。为了可以观察到物体正立的像，老师告诉小华可以使用平面反射装置把所成的像上下左右颠倒一次，即可看到正立的像，请你在图丙中补全一束光经平面反射装置反射一次的光路图。 7. 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：___________。 8. 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）。 9. 跨学科实践 课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表。查得资料：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。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，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 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用表格中的_____（选填字母）透镜做物镜、另一个透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于___________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于________________； (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木，如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是_____（选填字母）；如果将望远镜反过来，目镜对准课本上的文字，通过适当调节，将看到文字成____（选填“放大”或“缩小”）的像。 10．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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.5 跨学科实践：制作望远镜 ▌题型01 望远镜的构造与成像原理 1. 【答案】AB 2. 【答案】 20 C 拉长一些 3. 【答案】 直线传播 倒立缩小的实像 照相机 增大 4. 【答案】(1)大；(2)增大 5. 【答案】 A 大 6．【答案】(1)见下图；(2)缩小；倒立；实 7. 【答案】(1)B；(2)照相机；放大镜；正立的；(3)缩小；增大了人眼的视角 8. 【答案】(1) 大；小；物镜焦距越大、目镜焦距越小，放大倍数越大，像越大；(2)C；(3)B ▌题型02 制作望远镜 1. 【答案】D 2. 【答案】(1)N；(2) 缩小；照相机；(3)增大 3. 【答案】(1)凸；(2)物；目；(3)虚；(4)缩小；放大镜；放大；(5)5 4. 【答案】(1) 3倍；30；(2) 大；B；(3) 合格；优秀 5. 【答案】(1) 会聚；视角；(2)3；倒立、缩小；(3)光沿直线传播； C 6. 【答案】(1)10.0；(2)缩小；靠近；放大镜； (3) 7. 【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 8. 【答案】(1)20；放大镜；(2) 30；换用直径更大一些的凸透镜做物镜 9. 【答案】(1)C；(2)照相机；放大镜；(3) D；缩小 10．【答案】(1)放大镜；(2) 5；60 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.5 跨学科实践：制作望远镜 题型01 望远镜的构造与成像原理 题型02 制作望远镜 ▌题型01 望远镜的构造与成像原理 望远镜是初中物理光学模块的高频考点，核心围绕开普勒折射式望远镜展开，解题时可按三步快速破题。 首先明辨核心构造：课标要求掌握的开普勒望远镜由两组凸透镜组成，物镜选长焦距、大口径凸透镜，作用是收集更多光线提升成像亮度；目镜选短焦距、小口径凸透镜，相当于放大镜。镜筒的理论长度约等于物镜焦距与目镜焦距之和，这是器材选配和调试类题目的核心判断依据。 其次吃透成像逻辑：远处物体的物距远大于物镜的2倍焦距，物镜先成倒立、缩小的实像，这个实像恰好落在目镜的1倍焦距以内，目镜再将其放大为正立的虚像。最终人眼看到的是相对于原物体倒立的虚像，解题时要注意区分望远镜和显微镜的本质差异：望远镜物镜成缩小实像，显微镜物镜成放大实像，二者成像逻辑完全相反。 最后抓准核心本质：望远镜的核心作用不是放大物体，而是通过增大观测视角让远处物体的像被人眼清晰分辨，放大倍率直接用“物镜焦距/目镜焦距”计算即可。遇到正立像类题型时，要牢记原生开普勒望远镜成倒像，只有加装普罗棱镜、透镜转像组才能得到正立像，同时避开“倍率越高成像越清晰”的误区，牢记盲目提升倍率会让画面变暗模糊。 1. （多选题）在跨学科实践活动中，川川同学制作了一个望远镜，其结构如图，下列说法正确的是（　　） A．目镜和物镜都是凸透镜 B．A镜应为物镜，B镜应为目镜 C．物镜的作用相当于放大镜 D．看清远处物体后再观察近处物体，应适当减小两透镜之间的距离 【答案】AB 【详解】A．望远镜的目镜和物镜通常都是凸透镜。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，目镜的作用是把这个实像放大成正立、放大的虚像，故A正确； B．一般情况下，望远镜的物镜焦距较长，目镜焦距较短。故A镜应为物镜，B镜应为目镜，故B正确； C．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，而放大镜是成正立、放大的虚像，所以物镜的作用不相当于放大镜，故C错误； D．看清远处物体后再观察近处物体，根据凸透镜成像规律，物距变小，像距会变大。为了使近处物体通过物镜成的像仍能落在目镜的一倍焦距以内，应适当增大两透镜之间的距离，而不是减小，故D错误。 故选AB。 2. 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。 3. 如图所示，是小明制作的一架简易的天文望远镜和其原理图（原理图中是物镜、是目镜），选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球。通过寻星装置寻找月球，是利用了光的__________原理。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，月球通过物镜成__________（填像的特点），相当于__________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】 直线传播 倒立缩小的实像 照相机 增大 【详解】望远镜的寻星装置利用光的直线传播原理寻找月球，月球到物镜的距离远大于二倍焦距，月球通过物镜成倒立缩小的实像。 利用望远镜，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”。 4. 某小组根据凸透镜成像知识制作如图所示的望远镜。 (1)该小组为增大进光量，使成像更明亮，选择直径较_______的凸透镜作为物镜。 (2)他们用自制的望远镜观察到远处楼房清晰的像。若用此望远镜观察近处的树木，为了看到清晰的像，则应_______（填“增大”或“减小”）目镜与物镜间的距离。 【答案】(1)大；(2)增大 【详解】（1）物镜的直径越大，进入望远镜的光量就越多，这样成像就会更明亮。所以为增大进光量，使成像更明亮，应选择直径较大的凸透镜作为物镜。 （2）望远镜的物镜相当于照相机，当观察远处物体时，物距很大，像距接近物镜的焦距；当观察近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律，像距会增大。目镜的作用是把物镜所成的像再放大，所以为了看到清晰的像，应增大目镜与物镜间的距离。 5. 小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中，根据所选凸透镜的焦距和直径制作套筒。如表格所示，小红应选用凸透镜______（选填“A”或“B”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。对于同一物体，视角越_________，看得越清楚。 凸透镜 焦距f/cm d/cm A 8 4 B 15 5 【答案】 A 大 【详解】[1]望远镜物镜应选焦距较长的凸透镜，因为长焦距能使远处物体在物镜的另一侧焦点附近成倒立、缩小的实像，像距接近焦距，便于后续目镜对这个实像进行放大观察。 [2]在观察同一物体时，视角越大，物体在我们眼中所成的像就越大，也就看得越清楚。所以对于同一物体，视角越大，看得越清楚。 6．某学习小组计划现场观看湘超足球赛，自制望远镜供观赛用。图1为望远镜的部分光路；图2，O、F分别为物镜光心、焦点。 (1)画出光线1、2经过物镜后的光线； (2)MN经物镜成________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）、________（选填“倒立”、“正立”）的________（选填“虚”、“实”）像。 【答案】(1)见下图；(2)缩小；倒立；实 【详解】（1）据凸透镜的特殊光线，过光心O的光线传播方向不变；过焦点的入射光线，经过凸透镜后会平行于主光轴，光线1过光心，经物镜（凸透镜）折射后传播方向不变；光线2过焦点，经过物镜后会平行于主光轴，据此画出光线1、2经过物镜后的光线，如图所示： （2）望远镜的物镜相当于照相机，物体（MN）在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 7. 跨学科实践学习小组从实验室找到两个焦距不同的凸透镜准备自制一只望远镜。其中，A透镜焦距较大，B透镜焦距较小。 (1)如图所示，分别把物镜和目镜固定在圆筒的两端，为了更清晰看清远处物体，目镜应选____透镜（选填“A”或“B”）。 (2)该望远镜的物镜相当于_______；它的目镜相当于_______，目镜成_______像（选填“倒立的”或“正立的”）。 (3)人眼通过望远镜观察到的像相对于原物体是____（选填“放大”或“缩小”）的。人眼感觉成像“更大更清晰”的原因是_______。 【答案】(1)B；(2)照相机；放大镜；正立的；(3)缩小；增大了人眼的视角 【详解】（1）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。 （2）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。 （3）望远镜观察到的像与物体本身相比是缩小的虚像。人眼感觉成像“更大更清晰”，是因为增大了人眼的视角，使人感觉物体被“放大”了。 8. 有一种望远镜是由两个凸透镜组成的（如图1所示）。靠近被测物体的叫做物镜，靠近眼睛的叫做目镜。某组同学选用不同凸透镜（焦距的规格：甲20cm、乙15cm、丙10cm、丁5cm）作为望远镜的物镜与目镜，控制物镜和目镜间距离不变，用望远镜正对着远处的同一个物体，然后观察目镜中的像，将成像的情况与相关数据记录在表中。 序号 物镜 目镜 正/倒 像的大小 1 甲 乙 倒 大 2 乙 丁 倒 最大 3 乙 丙 倒 较大 4 乙 甲 倒 小 5 丁 甲 倒 最小 (1)分析表中数据，可推断若要观察到更大的像，应选择焦距更_______的物镜，焦距更_______的目镜（选填“大”或“小”）。依据是：______________________。 (2)为了了解该望远镜的成像原理，他查阅了相关资料，得知物体通过物镜成第一次成像后，第一个像再通过目镜形成了最终看到的像。他大致绘制了原理图，如图2所示，其中A是物体，B是物体通过物镜所成像，F是目镜的焦点，请你根据凸透镜成像规律，判断最后看到的像可能是_______。（选填“C”“D”或“E”） (3)该望远镜的目镜能把物镜成的像放大，作用相当于一个_______。 A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 【答案】(1) 大；小；物镜焦距越大、目镜焦距越小，放大倍数越大，像越大；(2)C；(3)B 【详解】（1）分析表格数据：对比实验4、5，目镜焦距相同，物镜焦距越大，像越大；对比实验2、3、4，物镜焦距相同，目镜焦距越小，像越大。因此要得到更大的像，应选焦距更大的物镜、焦距更小的目镜。 （2）物镜成的像B位于目镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧。B在目镜左侧，因此最终像也在目镜左侧，即C的位置。 （3）望远镜的目镜对物镜成的实像进行放大，原理是物距小于一倍焦距时成放大虚像，作用相当于放大镜，故选B。 ▌题型02 制作望远镜 初中物理“制作望远镜”的解题技巧，可按“三步破题法”快速掌握。 第一步，先锁器材选型逻辑。开普勒望远镜是考试核心，必须牢记“物镜选长焦距、大直径凸透镜，目镜选短焦距、小直径凸透镜”，放大倍率直接用“物镜焦距÷目镜焦距”计算，日常制作倍率控制在2-3倍成像效果最佳，避免倍率过大画面模糊。要注意区分两类望远镜：双凸透镜组合成倒立像，凸透镜加凹透镜的伽利略望远镜成正立像，但后者倍率低、视野窄，不是中考考察重点。 第二步，抓成像本质区分易混点。物镜的作用对应照相机，让远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，把这个实像二次放大成正立、放大的虚像。这里最容易踩的坑是误以为望远镜直接把物体放大，实际上它的核心作用是‌增大观测视角‌，让原本远处看不清的物体，通过拉近像的距离让眼睛获得更大视角，而非把物体本身的实际尺寸放大。还要和显微镜做明确区分：显微镜物镜成倒立放大实像，望远镜物镜成倒立缩小实像，二者的物距区间完全不同。 第三步，破实操调试类考题。考试中涉及镜筒长度的计算，观测远处物体时，物镜和目镜的间距约等于两个透镜的焦距之和；调试时要保证两透镜光轴共线，前后推拉嵌套纸筒直到成像清晰。常见易错点包括：误把短焦距透镜当物镜、忽略物镜大直径是为了汇聚更多光线提升像的亮度、误以为最终看到的是正立实像，这些都是选择题的高频设错点。 1. 某班物理老师在组织同学们开展跨学科实践——“制作望远镜”活动中，有一个小组的同学们完成任务后，在总结交流时进行了如下小结，请你找出表述无误的同学（　　） A．材料员：我利用身边爷爷（200度）老花镜片和爸爸（﹣500度）的近视眼镜片来作为制作望远镜的两个镜头 B．操作员：材料员准备的近视眼镜片不行，我直接用他爷爷（200度）的两个老花镜片来制作 C．观察员：观察员要求操作员更换了一个（500度）的老花镜片作为目镜，更换后操作员再次观察远处的物体后，说他看到了一个倒立的缩小的实像 D．记录分析员：我根据记录的数据分析得出望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜焦距之比 【答案】D 【详解】A．初中跨学科实践制作望远镜，常规为开普勒式（两个凸透镜），用老花镜片（凸透镜）和近视镜片（凹透镜）可以制作伽利略望远镜不符合本题活动要求，表述错误，故A不符合题意； B．两个200度老花镜焦距相等，放大倍率为1，无放大效果，不能制作望远镜，表述错误，故B不符合题意； C．望远镜的物镜对远处物体成倒立缩小的实像，但该实像会落在目镜一倍焦距内，目镜将其放大为虚像，人眼最终看到的是目镜成的虚像，不是实像，表述错误，故C不符合题意； D．望远镜的放大倍率规律就是放大倍率等于物镜焦距与目镜焦距之比，表述正确，故D符合题意； 故选D。 2. 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N焦距20 cm大于M的10 cm，因此选N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. 制作望远镜； (1)材料：准备两个________镜，一个焦距比另一个稍大一点，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，大纸筒可以套住小纸筒； (2)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，并把两个纸筒套在一起； (3)调试与使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到通过目镜看到清晰的_____（选填实/虚）像为止； (4)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，________（选填缩小/放大/等大）的实像，目镜的作用相当于一个________（照相机/放大镜/投影仪），用来把这个像________（选填放大/缩小）； (5)如果在制作过程中选择的物镜的焦距为0.5m，目镜的焦距为10cm；则这个望远镜的放大倍率为____。 【答案】(1)凸；(2)物；目；(3)虚；(4)缩小；放大镜；放大；(5)5 【详解】（1）望远镜的主要光学部件是凸透镜，所以应准备两个凸透镜。 （2）在望远镜中，焦距较大的透镜作为物镜，用于收集远处物体的光线并成像；焦距较小的作为目镜，用于对物镜所成的像进行放大观察。 （3）通过目镜看到的像是经过目镜放大后的像，属于虚像。 （4）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，成像原理是照相机。 当经物镜折射形成的像落在了目镜的焦距以内，成的是倒立、放大的虚像，成像原理是放大镜。 （5）这个望远镜的放大倍率为： 4. 某项目化学习小组在物理实践课上自制简易望远镜，为选择合适的凸透镜制作望远镜，学习小组探究并收集数据记录在表中： (1)小组成员查阅资料了解到望远镜的“视角放大倍数”是一个核心指标，它直观反映了望远镜将远处物体拉近放大的能力。视角放大倍数=物镜焦距/目镜焦距，则表中B望远镜的视角放大倍数是______，C望远镜的物镜焦距是_______cm； 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 15cm 物镜直径 3cm 5cm 4cm 成像亮度 暗 亮 较亮 视角放大倍数 2倍 6倍 (2)小组成员又研究发现：物镜面积越_____，透过的光越多，像越明亮，但视角放大倍数并非越大越好，2~3倍最适合，则上述三个望远镜中成像质量最高的是______； (3)老师制定了如下评价量表： 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 小明用其中一个望远镜观察远处的鸟儿时，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，望远镜B的评价的级别是外观_______，成像效果_____。 【答案】(1) 3倍；30；(2) 大；B；(3) 合格；优秀 【详解】（1）根据公式“视角放大倍数=物镜焦距目镜焦距”，B的物镜焦距15cm、目镜焦距5cm，望远镜B的视角放大倍数为倍。 根据公式可知，C的视角放大倍数6倍，目镜焦距5cm，故C望远镜的物镜焦距 （2）物镜面积越大，透过的光越多，像越明亮，B的物镜直径最大，成像最亮。望远镜满足“像明亮”和“视角放大倍数在倍”的成像质量最高。B的视角放大倍数是3倍，且成像最亮，故成像质量最高的是B。 （3）外观级别：望远镜B调节镜筒略显阻塞，对应评价量表中“结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适”，故为合格。 成像效果级别：调节后能清晰看到远景，对应“能观察到清晰的远景”，故为优秀。 5. 某学习小组对望远镜进行了实践学习，制作了一个望远镜。下面是该小组同学交流的实践内容，请帮助完成下列内容。 (1)学习了解望远镜的原理。 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，这种透镜对光有__________作用。如图甲所示，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。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)设计制作调试望远镜。 选用两块凸透镜，用图乙的办法测出其焦距，再用刻度尺测出直径。若两个凸透镜的焦距分别为30cm和10cm，则做出的望远镜放大倍率为_______倍。（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距） 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，通过望远镜观察物体。在观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成______的像，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要变一些。 (3)改进望远镜。 用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用__________的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丙所示的挡板能快捷寻找目标，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__________。 A、 B、 C、 D、 【答案】(1) 会聚；视角；(2)3；倒立、缩小；(3)光沿直线传播； C 【详解】（1）凸透镜对光有会聚作用。 望远镜将远处物体拉近成像，实际上是增大了视角，通过望远镜我们看到的物体就好像变大了。 （2）已知放大倍率=物镜焦距/目镜焦距，物镜焦距为30cm，目镜焦距为10cm，则放大倍率为3倍。 当观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成倒立、缩小的实像，这是因为远处物体在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 （3）使用两块相同的带开口的挡板并利用光的直线传播的原理可制作寻星装置，因为光沿直线传播，通过挡板的开口能确定目标的方向。 要能快捷寻找目标并将目标锁定在望远镜视野中，挡板的开口形状应能通过光的直线传播，使目标光线更易进入且便于瞄准。选项C中，上方挡板的三角缺口和下方挡板的形状配合，能更好地利用光的直线传播来确定目标方向，相比其他选项更适合作为寻星装置的挡板，故选C。 6. 科技小组的同学要自制望远镜，查阅资料发现望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体（标本）的凸透镜叫作物镜，其焦距比较长；靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，其焦距比较短。为此，小华找来了不同焦距的凸透镜。 (1)为选择合适的物镜和目镜，小华利用光具座和光屏测量凸透镜的焦距，图甲中凸透镜的焦距为______cm。 (2)小华选择了焦距分别为5cm和20cm的凸透镜当作目镜和物镜，自制望远镜的结构图如图乙所示（两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和）。其中物体经过物镜所成的像为倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，与照相机的成像特点相同。如果物体远离物镜，则所成的清晰像向______（选填“远离”或“靠近”）物镜的方向移动；目镜相当于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 (3)制作完成后，小华注意到自制望远镜在观察物体时像是倒立的。为了可以观察到物体正立的像，老师告诉小华可以使用平面反射装置把所成的像上下左右颠倒一次，即可看到正立的像，请你在图丙中补全一束光经平面反射装置反射一次的光路图。 【答案】(1)10.0；(2)缩小；靠近；放大镜； (3) 【详解】（1）平行于主光轴的光经凸透镜后会聚在焦点上。由图甲可知，凸透镜在30.0cm刻度处，光屏上得到最小最亮光斑的位置在40.0cm刻度处，所以焦距。 （2）望远镜的物镜相当于照相机镜头，远处物体经物镜成倒立、缩小的实像。物体远离凸透镜时，物距增大，像距减小，所以清晰像向靠近物镜的方向移动。目镜把物镜所成的实像再次放大，作用相当于放大镜。 （3）补全光路时，过入射点作法线，根据反射角等于入射角作出反射光线。图中入射光线水平射向倾斜的平面镜，经平面镜反射一次后应沿竖直向下方向射出，并在反射光线上标出传播方向。 7. 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）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。 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。 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。 8. 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）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。 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）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 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。 9. 跨学科实践 课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表。查得资料：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。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，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 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用表格中的_____（选填字母）透镜做物镜、另一个透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于___________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于________________； (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木，如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是_____（选填字母）；如果将望远镜反过来，目镜对准课本上的文字，通过适当调节，将看到文字成____（选填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】(1)C；(2)照相机；放大镜；(3) D；缩小 【详解】（1）根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜。 （2）望远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，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。 （3）使用望远镜时，物体到物镜的距离大于物镜的2倍焦距，所以望远镜的物镜所成的是倒立、缩小的实像；而望远镜的目镜到物体实像的距离小于目镜的1倍焦距，目镜相当于放大镜，把倒立缩小的实像放大，但与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。故选D。 望远镜的物镜焦距长、目镜焦距短，反过来使用时，原本的目镜变作物镜，原本的物镜变成目镜，组合相当于凹透镜效果，最终会形成缩小的像。 10．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)放大镜；(2) 5；60 【详解】（1）开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的。物镜相当于一个照相机，能成一个倒立、缩小的实像；目镜作用是把物镜所成的实像放大，目镜成正立、放大的虚像，相当于一个放大镜。 （2）放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距，物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为5倍。 观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离是物镜和目镜之间的距离。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，为50cm+10cm=60cm 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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