4.7 通过透镜看世界（举一反三讲义）物理新教材教科版八年级上册

第7节 通过透镜看世界 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：望远镜 2 知识点2：显微镜 5 知识点3：视角 8 模块三 方法技巧 9 模块四 课后作业 10 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：望远镜 1．望远镜的作用 望远镜是用来观察远处物体的光学仪器。利用望远镜能看清楚远处的物体，主要是由于望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔要大得多，它可以收集更多的光线，使远处的物体看起来更明亮。 1609年，伽利略发明了望远镜，开启了天文学的新篇章 牛顿 1668 年发明的反射望远镜，是天文台常用的望远镜类型 天文爱好者常用的望远镜是依据开普勒 1610 年的设计制成的 军用望远镜 2．望远镜的结构 望远镜主要由目镜和物镜两组凸透镜构成。靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫作物镜。 3．望远镜的成像原理（以开普勒望远镜为例） 物镜的作用相当于照相机的镜头，使远处的物体在 附近成一个 、 的 像。 目镜的作用相当于 ，使物镜所成的实像成一个 、 的 像。 成像过程：远处的物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像成在目镜的 以内，再经目镜成正立、放大的虚像。 最终成像特点：我们看到的是 的虚像。 温馨提示：不能用望远镜直接观察太阳，否则会对眼睛造成严重伤害。 4. 望远镜的成像原理图 ①第一次成像原理图 ②第二次成像原理图 开普勒望远镜物镜、目镜都是凸透镜；物镜相当于照相机，成倒立缩小实像；目镜相当于放大镜，再成正立放大虚像，人眼最终看到倒立虚像。 注意望远镜不是把物体放大，而是增大视角；物镜口径大是为收集更多光线，让像更明亮。 严禁直接用望远镜观测太阳，会灼伤眼睛。 【典例1】 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。 【变式1】 如图所示是一架双筒望远镜，关于望远镜的知识，以下说法不正确的是（    ） A．望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的 B．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，类似于照相机 C．望远镜靠近眼睛的镜片叫目镜，利用目镜可以把景物的像放大，相当于放大镜 D．第一个用天文望远镜观测天体的科学家是伽利略 【变式2】 关于望远镜，下列说法错误的是（　　） A．望远镜由目镜和物镜两部分组成 B．望远镜的目镜焦距长，物镜焦距短 C．望远镜用来观察远处的物体 D．望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比 【变式3】“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，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 知识点2：显微镜 1．显微镜的作用 显微镜是用来观察微小物体的光学仪器。先用一个凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。 早期显微镜 切片显微镜 手术显微镜 电子显微镜 2．显微镜的结构 显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等几部分组成。 目镜：镜筒中靠近眼睛的凸透镜 物镜：镜筒中靠近被观察物体的凸透镜 载物台：放置被观察物体的平台 反光镜：通过反光提高载物台上物体的亮度 3．显微镜的成像原理 物镜的作用相当于投影仪的镜头，物体放在物镜的 之间，经物镜成 、 的 像。 目镜的作用相当于 ，物镜所成的实像成在目镜的 ，再经目镜成 、 的虚像。 成像过程：被观察的物体经物镜成倒立、放大的实像，该像落在目镜的一倍焦距之内，又经目镜成放大、正立的虚像。 最终成像特点：人眼看到的是相对于被观察物体 立、 的 像。 4．显微镜的成像原理图 ①第一次成像 ②第二次成像 5．显微镜的放大倍数 显微镜的总放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数。 显微镜物镜相当于投影仪，物体放在一倍、二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，再次放大。最终看到的像相对物体是倒立放大虚像，上下、左右全部颠倒。 做题易错：玻片移动方向和像移动方向相反，想要像向右移，玻片要向左移。 总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数，不是两者相加。 【典例2】 在透明塑料台上滴上一颗小水滴，再选用一个焦距较长的凸透镜组成了一个自制水滴显微镜，关于水滴显微镜下列说法中正确的是（　　） A．水滴相当于显微镜中的目镜 B．若要让标本放大倍数更高，可以使凸透镜适当远离水滴 C．通过水滴显微镜观察到的是物体正立的像 D．小水滴相当于一个焦距较长的凸透镜 【变式1】（多选）如图是同学们生物课观察洋葱表皮细胞时用的显微镜结构图，使用时物体距物镜距离略大于物镜的焦距，物镜所成像位于目镜焦点以内。利用相关的物理知识和生物课的实验操作来分析显微镜（　　） A．目镜相当于一个放大镜 B．通过目镜看到的是一个被放大的虚像 C．物镜的焦距要大于目镜的焦距 D．反光镜是一个凹面镜对光线有会聚作用 【变式2】如图所示是自制水滴显微镜，本实验以小水滴作为显微镜的_____镜，在图甲中，如果透过这个小水滴看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，不调整与箭头间的距离，应该把小水滴变______（选填“厚”或“薄”），直至看到与原来方向相反的、放大的箭头；使用凸透镜调节与小水滴的距离，通过凸透镜去观察小水滴，即可看到箭头再次被放大的像，如图乙所示；如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿______（选填“顺”或“逆”）时针转动；如果要看到箭头更大的像，应将凸透镜略微向______（选填“上”或“下”）移动。 知识点3：视角 1．视角的定义 物体对眼睛所成的视角的大小，不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 视角是指从物体两端向眼睛瞳孔所引的两条直线的夹角。 2．影响视角的因素 ①物体越大，视角越大； ②物体到眼睛的距离越近，视角越大。 3．视角与看清楚物体的关系 我们看物体时，物体在视网膜上所成的像的大小取决于视角的大小。视角越大，物体在视网膜上所成的像越大，看到的物体就越清晰。 望远镜的作用是使远处的物体在近处成像，增大了物体对眼睛的视角，所以我们能看到远处的物体。 显微镜的作用是将微小的物体放大，使物体对眼睛的视角增大，所以我们能看到微小的物体。 视角大小由物体大小、物体到眼睛距离两个因素共同决定。物体大或者离眼睛近，视角就大，视网膜上成像就大。 望远镜、显微镜本质都是增大视角看清物体，望远镜并没有把远处物体真正放大，只是拉近成像增大视角，这是选择题高频坑点。 【典例3】人们能否看清一个物体，这个物体对我们眼睛的视角非常重要，关于视角下列说法正确的是（    ） A．视角的大小只与物体的大小有关 B．视角的大小只与物体到眼睛的距离有关 C．视角越大，看物体越清楚 D．以上说法都正确 【变式1】望远镜能使远处的物体看起来更近、更清晰，其本质是（     ） A．增大了物体的实际大小 B．增大了物体对人眼的视角 C．改变了物体的实际距离 D．改变了光的传播方向，使像成在视网膜上 【变式2】如图所示为实验室用的显微镜和天文望远镜，关于这两种仪器，下列说法正确的是（    ） A．显微镜的物镜相当于放大镜，天文望远镜的物镜相当于照相机 B．用显微镜观察物体时，物体应放在物镜的焦点之内 C．通过天文望远镜看到的是物体的实像，显微镜看到的是物体的虚像 D．用天文望远镜观察远景显得清楚，是因为看物体的视角变大 模块三 方法技巧 方法技巧 望远镜与显微镜的辨析 技巧口诀：望远看远物，显微看微物；物镜先成像，目镜再放大；望远物镜缩，显微物镜放；分清两仪器，成像不混淆。 解释：望远镜与显微镜的异同点： 1.作用不同：望远镜用于观察远处的物体；显微镜用于观察微小的物体。 2.物镜成像不同：望远镜的物镜成倒立、缩小的实像（相当于照相机）；显微镜的物镜成倒立、放大的实像（相当于投影仪）。 3.目镜成像相同：两者的目镜都成正立、放大的虚像（相当于放大镜）。 4.最终成像不同：望远镜最终成倒立的虚像；显微镜最终成倒立、放大的虚像。 易错点： ①混淆望远镜和显微镜的物镜成像特点（望远镜物镜成缩小的像，显微镜物镜成放大的像）； ②混淆物镜和目镜的作用（物镜先成像，目镜再放大）； ③误认为显微镜最终成正立的像（实际上显微镜最终成的是倒立的虚像）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．学生在跨学科实践活动中，开展自制望远镜活动。如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．物镜的作用是使远处物体成实像 B．目镜的作用相当于一个放大镜 C．学生制作望远镜的物镜和目镜都是采用凸透镜 D．制作完成的望远镜的物镜和目镜会两次放大远处的物体，增大人的视角 2．如图，同学用凸透镜、纸筒制作了简易望远镜。其中目镜甲焦距为，物镜乙焦距为。这种望远镜放大倍率等于物镜与目镜焦距之比，则此望远镜的放大倍率为（　　） A．2.5 B．0.4 C．40 D．14 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 4． “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，于是架设一台如图所示的望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．望远镜镜筒总长度略小于物镜和目镜焦距之和 B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大 C．物镜的作用是使远处的物体在目镜一倍焦距以内成虚像 D．当看远处物体后，再看近处物体时，镜筒总长度要伸长一点 5．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的细小物体，再拿一个放大镜位于水滴上方，适当调节放大镜的高度，就可以看清玻璃板下的细小物体了。这一做法符合下列哪个器材的工作原理（　　） A．照相机 B．放大镜 C．显微镜 D．望远镜 二、多选题 6．在中考“实操”训练中，小明用显微镜观察洋葱表皮细胞时，仅调整物镜就可使视野甲变为视野乙。由此，他用丙图实验装置模拟物镜成像。下列说法正确的是（　　） A．丙图此时的成像情况，刚好可以模拟显微镜物镜成倒立、放大的实像 B．若要模拟从视野甲到视野乙的变化过程，可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜 C．若要模拟从视野甲到视野乙的变化过程，可向水透镜内注水或将蜡烛远离透镜 D．若用手挡住一部分水透镜，光屏上呈现不完整的像 7．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下列关于它们两次成像的说法正确的是（　　） A．显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像 B．显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 C．望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 D．望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像 8．用显微镜和开普勒望远镜观察物体，下列说法正确的是（　　） A．显微镜和望远镜的物镜作用相同，都能得到物体倒立、放大的实像 B．显微镜和望远镜的目镜作用相同，都能将物镜成的像放大 C．人们利用显微镜和望远镜所观察的像都是虚像 D．用显微镜和望远镜观察物体时，为得到正立的像，都应先将物体倒放 三、填空题 9．(1)如图，用望远镜观察远处的物体时，物体发出的光经物镜_______（选填“折射”或“反射”）后成________（选填“放大”或“缩小”）的像。 (2)望远镜其实是通过物镜将远处的物体拉近成像，此过程实际上是________（选填“增大”或“减小”）了物体对眼睛的视角；有焦距分别为8cm、18cm的两块凸透镜制作了如图所示的望远镜，他应该选用焦距为________cm的凸透镜作物镜。 10．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”）。 C11．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。 四、实验题 12．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜焦距为。      (1)调节烛焰、凸透镜、光屏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，向________（选填“左”或“右”）调节光屏，可在光屏上得到清晰的像，________就是利用该成像原理工作的。 (3)蜡烛移到刻度线处时，调节光屏，可在光屏上得到清晰的倒立________的实像。 (4)蜡烛移到刻度线处时，人眼在图乙的________处能观察到烛焰的像。 (5)小聪将眼镜片放在透镜和烛焰间某处，光屏上清晰的像变模糊了，使光屏远离透镜，像又清晰了。说明该镜片对光有________作用，可对图________（丙/丁）的视力缺陷进行矫正。 (6)拓展应用：如图戊，在跨学科实践中，小聪选择焦距为和凸透镜自制望远镜。物镜的作用是把远处物体“拉近”，在焦点附近成倒立________的实像，这个像落在目镜的焦点________（选填“以内”、“以外”或“上”），再次被放大，从而________（增大/减小）视角，最终能看清远处物体倒立的像。 13．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________________________________。 14．在学习了制作望远镜后，学校组织项目小组动手制作望远镜。 【项目原理】如图甲所示，从远处物体射到物镜上的光经物镜折射后，在焦距外距离焦点很近的地方得到物体_________立、_________填（“放大”“缩小”或“等大”）的_________像；该像位于目镜的1倍焦距以内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光就好像是直接从这个像射来的。 【制作材料】准备两个_________透镜，一个焦距长、直径大，另一个焦距短、直径小，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒内。纸筒也可自己制作。 【制作步骤】将焦距长的透镜作为_________镜，焦距短的透镜作为_________镜，分别将它们固定在大、小两个纸筒中，如图乙所示。 【使用方法】将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，透过目镜向物镜观察，直到看到清楚的像。若其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm，经过不断调试，小组同学看到了远处物体最大、最清晰的像。下列说法正确的是_________（填字母）。 A．眼睛看到的是远处物体倒立的实像 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置 五、综合题 15．小明在学习了透镜的知识后准备自制一个开普勒望远镜。小明的制作过程如下： 【项目相关资料】 小明查阅开普勒望远镜制作相关资料，得到下表信息： 望远镜 目镜焦距 物镜焦距 物镜直径 成像亮度 暗 亮 亮 视角放大倍数 2倍 6倍 【项目提出】制作一个放大倍率为3的望远镜。 【项目实施】 (1)了解望远镜的基本原理 ①望远镜由目镜、物镜及镜筒组成。望远镜的原理，如图甲所示物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的镜头，目镜的作用相当于一个放大镜，成正立、放大的______（选填“实像”或“虚像”）。 ②望远镜的放大倍率：开普勒望远镜的放大倍率为。是物镜的焦距，是目镜的焦距。 (2)设计及制作简易望远镜 ①小明想制作一个放大倍率为3的望远镜，他从现有的器材：焦距（直径）的透镜、焦距（直径）的透镜、焦距（直径）的透镜。他选用的透镜应为透镜作为目镜和______作为物镜。这样选的目的是____________。 ②设计镜筒：小明设计的可调节镜筒如图丙所示。观察很远处的物体时，两块凸透镜间的距离约为______。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要______（选填“大”或“小”）一些。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7节 通过透镜看世界 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：望远镜 2 知识点2：显微镜 6 知识点3：视角 10 模块三 方法技巧 12 模块四 课后作业 13 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：望远镜 1．望远镜的作用 望远镜是用来观察远处物体的光学仪器。利用望远镜能看清楚远处的物体，主要是由于望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔要大得多，它可以收集更多的光线，使远处的物体看起来更明亮。 1609年，伽利略发明了望远镜，开启了天文学的新篇章 牛顿 1668 年发明的反射望远镜，是天文台常用的望远镜类型 天文爱好者常用的望远镜是依据开普勒 1610 年的设计制成的 军用望远镜 2．望远镜的结构 望远镜主要由目镜和物镜两组凸透镜构成。靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫作物镜。 3．望远镜的成像原理（以开普勒望远镜为例） 物镜的作用相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成一个倒立、缩小的实像。 目镜的作用相当于放大镜，使物镜所成的实像成一个正立、放大的虚像。 成像过程：远处的物体经物镜成倒立、缩小的实像，该实像成在目镜的一倍焦距以内，再经目镜成正立、放大的虚像。 最终成像特点：我们看到的是倒立的虚像。 温馨提示：不能用望远镜直接观察太阳，否则会对眼睛造成严重伤害。 4. 望远镜的成像原理图 ①第一次成像原理图 ②第二次成像原理图 开普勒望远镜物镜、目镜都是凸透镜；物镜相当于照相机，成倒立缩小实像；目镜相当于放大镜，再成正立放大虚像，人眼最终看到倒立虚像。 注意望远镜不是把物体放大，而是增大视角；物镜口径大是为收集更多光线，让像更明亮。 严禁直接用望远镜观测太阳，会灼伤眼睛。 【典例1】 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。 【变式1】 如图所示是一架双筒望远镜，关于望远镜的知识，以下说法不正确的是（    ） A．望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的 B．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，类似于照相机 C．望远镜靠近眼睛的镜片叫目镜，利用目镜可以把景物的像放大，相当于放大镜 D．第一个用天文望远镜观测天体的科学家是伽利略 【答案】A 【详解】A．一般情况下，望远镜物镜由凸透镜组成，目镜有凸透镜或凹透镜两种类型，故A错误，符合题意； BC．远处的物体在物镜的二倍焦距以外，所以望远镜的物镜使物体在焦点附近成倒立缩小的实像，类似于照相机；望远镜靠近眼睛的镜片叫目镜，目镜相当于放大镜，使物镜成的景物的像通过目镜成正立放大的虚像，故BC正确，不符合题意； D．伽利略展示了人类第一架按照科学原理制造出来的天文望远镜，观测天体并绘制了第一幅月球表面图，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式2】 关于望远镜，下列说法错误的是（　　） A．望远镜由目镜和物镜两部分组成 B．望远镜的目镜焦距长，物镜焦距短 C．望远镜用来观察远处的物体 D．望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比 【答案】B 【详解】A．望远镜由目镜和物镜两部分组成，望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像，故A正确，不符合题意； B．望远镜的物镜焦距长，目镜焦距短，是为了使像放大更大的倍数，故B错误，符合题意； C．望远镜用来观察远处物体的光学仪器，目镜和物镜都是凸透镜，故C正确，不符合题意； D．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，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式3】“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，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 【答案】D 【详解】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放大的实像，故A错误； B．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误； CD．开普勒望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜和物镜都是凸透镜，故C错误，D正确。 故选D。 知识点2：显微镜 1．显微镜的作用 显微镜是用来观察微小物体的光学仪器。先用一个凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。 早期显微镜 切片显微镜 手术显微镜 电子显微镜 2．显微镜的结构 显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等几部分组成。 目镜：镜筒中靠近眼睛的凸透镜 物镜：镜筒中靠近被观察物体的凸透镜 载物台：放置被观察物体的平台 反光镜：通过反光提高载物台上物体的亮度 3．显微镜的成像原理 物镜的作用相当于投影仪的镜头，物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，经物镜成倒立、放大的实像。 目镜的作用相当于放大镜，物镜所成的实像成在目镜的一倍焦距以内，再经目镜成正立、放大的虚像。 成像过程：被观察的物体经物镜成倒立、放大的实像，该像落在目镜的一倍焦距之内，又经目镜成放大、正立的虚像。 最终成像特点：人眼看到的是相对于被观察物体倒立、放大的虚像。 4．显微镜的成像原理图 ①第一次成像 ②第二次成像 5．显微镜的放大倍数 显微镜的总放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数。 显微镜物镜相当于投影仪，物体放在一倍、二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，再次放大。最终看到的像相对物体是倒立放大虚像，上下、左右全部颠倒。 做题易错：玻片移动方向和像移动方向相反，想要像向右移，玻片要向左移。 总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数，不是两者相加。 【典例2】 在透明塑料台上滴上一颗小水滴，再选用一个焦距较长的凸透镜组成了一个自制水滴显微镜，关于水滴显微镜下列说法中正确的是（　　） A．水滴相当于显微镜中的目镜 B．若要让标本放大倍数更高，可以使凸透镜适当远离水滴 C．通过水滴显微镜观察到的是物体正立的像 D．小水滴相当于一个焦距较长的凸透镜 【答案】B 【详解】A．显微镜中，物镜靠近标本，成倒立、放大的实像；目镜靠近眼睛，对实像再次放大成虚像。水滴靠近标本，作用同物镜，而非目镜（目镜是题中焦距较长的凸透镜），故A错误； B．目镜的放大倍数与物距有关（在有效成像范围内）：物距增大（即凸透镜远离水滴所成实像的位置），目镜放大倍数提高。因此适当远离水滴可提升总放大倍数，故B正确； C．水滴（物镜）先成倒立、放大的实像，目镜再将其放大为倒立的虚像（两次倒立叠加仍为倒立）。最终观察到的不是正立像，故C错误； D．小水滴因体积小、表面曲率大，焦距较短；题干明确用“焦距较长的凸透镜”作目镜，说明水滴焦距并不长，故D错误。 故选B。 【变式1】（多选）如图是同学们生物课观察洋葱表皮细胞时用的显微镜结构图，使用时物体距物镜距离略大于物镜的焦距，物镜所成像位于目镜焦点以内。利用相关的物理知识和生物课的实验操作来分析显微镜（　　） A．目镜相当于一个放大镜 B．通过目镜看到的是一个被放大的虚像 C．物镜的焦距要大于目镜的焦距 D．反光镜是一个凹面镜对光线有会聚作用 【答案】ABD 【详解】AB．使用显微镜时，物镜所成像位于目镜焦点以内，此时目镜相当于一个放大镜，所成的像为正立、放大的虚像，故AB符合题意； C．显微镜的物镜焦距短，目镜焦距长，这样才能使物镜成的实像在目镜的一倍焦距以内，以便目镜进行二次放大，所以物镜的焦距小于目镜的焦距，故C不符合题意； D．反光镜的作用是将外部的光反射到载物台，照亮载玻片，为了收集更多的光线，因此反光镜是一个凹面镜，对光线有会聚作用，故D符合题意。 故选ABD。 【变式2】如图所示是自制水滴显微镜，本实验以小水滴作为显微镜的_____镜，在图甲中，如果透过这个小水滴看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，不调整与箭头间的距离，应该把小水滴变______（选填“厚”或“薄”），直至看到与原来方向相反的、放大的箭头；使用凸透镜调节与小水滴的距离，通过凸透镜去观察小水滴，即可看到箭头再次被放大的像，如图乙所示；如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿______（选填“顺”或“逆”）时针转动；如果要看到箭头更大的像，应将凸透镜略微向______（选填“上”或“下”）移动。 【答案】 物 厚 顺 上 【详解】[1]显微镜中靠近被观察物体的是物镜，小水滴靠近被观察的箭头，因此小水滴作为物镜。 [2]现在看到与原方向相同的放大箭头，说明物距小于小水滴的焦距，成正立虚像；要得到倒立放大的实像，不改变物距时需要减小焦距，小水滴越厚焦距越小，因此将小水滴变厚，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像。 [3]凸透镜成倒立像只是上下、左右颠倒，转动方向不变，因此箭头顺时针转动时，像也沿顺时针转动。 [4]上方凸透镜作为目镜，一倍焦距内，物距越大，成的虚像越大；小水滴成的实像位置不变，增大物距需要将凸透镜向上移动，因此应将凸透镜略微向上移动。 知识点3：视角 1．视角的定义 物体对眼睛所成的视角的大小，不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 视角是指从物体两端向眼睛瞳孔所引的两条直线的夹角。 2．影响视角的因素 ①物体越大，视角越大； ②物体到眼睛的距离越近，视角越大。 3．视角与看清楚物体的关系 我们看物体时，物体在视网膜上所成的像的大小取决于视角的大小。视角越大，物体在视网膜上所成的像越大，看到的物体就越清晰。 望远镜的作用是使远处的物体在近处成像，增大了物体对眼睛的视角，所以我们能看到远处的物体。 显微镜的作用是将微小的物体放大，使物体对眼睛的视角增大，所以我们能看到微小的物体。 视角大小由物体大小、物体到眼睛距离两个因素共同决定。物体大或者离眼睛近，视角就大，视网膜上成像就大。 望远镜、显微镜本质都是增大视角看清物体，望远镜并没有把远处物体真正放大，只是拉近成像增大视角，这是选择题高频坑点。 【典例3】人们能否看清一个物体，这个物体对我们眼睛的视角非常重要，关于视角下列说法正确的是（    ） A．视角的大小只与物体的大小有关 B．视角的大小只与物体到眼睛的距离有关 C．视角越大，看物体越清楚 D．以上说法都正确 【答案】C 【详解】我们观察物体的大小与视角的大小有关，即视角的大小与物体的大小和距离物体的距离大小有关，物体离人眼越近时视角越大，被观察的物体看起来就越大，并且越清晰。 故选C。 【变式1】望远镜能使远处的物体看起来更近、更清晰，其本质是（     ） A．增大了物体的实际大小 B．增大了物体对人眼的视角 C．改变了物体的实际距离 D．改变了光的传播方向，使像成在视网膜上 【答案】B 【详解】望远镜的物镜将远处物体的像成在近处，目镜将这个像放大，本质是增大了物体对人眼的视角，让大脑感知到物体 “变大、变近”，并没有改变物体的实际大小和距离。 故选B。 【变式2】如图所示为实验室用的显微镜和天文望远镜，关于这两种仪器，下列说法正确的是（    ） A．显微镜的物镜相当于放大镜，天文望远镜的物镜相当于照相机 B．用显微镜观察物体时，物体应放在物镜的焦点之内 C．通过天文望远镜看到的是物体的实像，显微镜看到的是物体的虚像 D．用天文望远镜观察远景显得清楚，是因为看物体的视角变大 【答案】D 【详解】A．显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像，而不是放大镜；天文望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．用显微镜观察物体时，物体应放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，而不是在焦点之内，故B错误； C．通过天文望远镜看到的像是虚像，显微镜最终看到的也是虚像（物镜成实像，目镜把实像再成虚像），故C错误； D．用天文望远镜观察远景显得清楚，是因为望远镜使物体成的像离人更近，使物体的视角变大，从而能看清远处的物体，故D正确。 故选D。 模块三 方法技巧 方法技巧 望远镜与显微镜的辨析 技巧口诀：望远看远物，显微看微物；物镜先成像，目镜再放大；望远物镜缩，显微物镜放；分清两仪器，成像不混淆。 解释：望远镜与显微镜的异同点： 1.作用不同：望远镜用于观察远处的物体；显微镜用于观察微小的物体。 2.物镜成像不同：望远镜的物镜成倒立、缩小的实像（相当于照相机）；显微镜的物镜成倒立、放大的实像（相当于投影仪）。 3.目镜成像相同：两者的目镜都成正立、放大的虚像（相当于放大镜）。 4.最终成像不同：望远镜最终成倒立的虚像；显微镜最终成倒立、放大的虚像。 易错点： ①混淆望远镜和显微镜的物镜成像特点（望远镜物镜成缩小的像，显微镜物镜成放大的像）； ②混淆物镜和目镜的作用（物镜先成像，目镜再放大）； ③误认为显微镜最终成正立的像（实际上显微镜最终成的是倒立的虚像）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．学生在跨学科实践活动中，开展自制望远镜活动。如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．物镜的作用是使远处物体成实像 B．目镜的作用相当于一个放大镜 C．学生制作望远镜的物镜和目镜都是采用凸透镜 D．制作完成的望远镜的物镜和目镜会两次放大远处的物体，增大人的视角 【答案】D 【详解】A．望远镜的物镜相当于照相机，其作用是使远处物体成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意； B．望远镜的目镜相当于放大镜，用来把像放大，故B正确，不符合题意； C．学生制作望远镜的物镜和目镜都是采用凸透镜，故C正确，不符合题意； D．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，这个实像在目镜的焦点以内，通过目镜成正立、放大的虚像，并不是物镜和目镜两次放大远处的物体，故D错误，符合题意。 故选D。 2．如图，同学用凸透镜、纸筒制作了简易望远镜。其中目镜甲焦距为，物镜乙焦距为。这种望远镜放大倍率等于物镜与目镜焦距之比，则此望远镜的放大倍率为（　　） A．2.5 B．0.4 C．40 D．14 【答案】A 【详解】由题意知，望远镜放大倍率等于物镜与目镜焦距之比，则此望远镜的放大倍率为倍，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 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 【详解】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像，这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像，再经过一次正立的像，两次成像的结果，使人们最终观察到的都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像，通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。 故选D。 4． “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，于是架设一台如图所示的望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．望远镜镜筒总长度略小于物镜和目镜焦距之和 B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大 C．物镜的作用是使远处的物体在目镜一倍焦距以内成虚像 D．当看远处物体后，再看近处物体时，镜筒总长度要伸长一点 【答案】D 【详解】A．望远镜镜筒总长度一般等于物镜和目镜焦距之和，故A错误； BC．开普勒望远镜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；物镜的作用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BC错误； D．当观察远处物体时，光线几乎是平行的，此时望远镜的镜片间距调整到适合观察远距离物体的状态。而当观察近处物体时，物体发出的光线不再是平行的，而是具有一定的发散角度。为了使这些光线能够在望远镜中形成清晰的像，需要调整镜片间的距离，使得像距增大，从而获得清晰的图像，故D正确。 故选D。 5．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的细小物体，再拿一个放大镜位于水滴上方，适当调节放大镜的高度，就可以看清玻璃板下的细小物体了。这一做法符合下列哪个器材的工作原理（　　） A．照相机 B．放大镜 C．显微镜 D．望远镜 【答案】C 【详解】由题意可知，细小物体第1次经水滴放大，应用了凸透镜成正立、放大的虚像这一规律。第2次成像应用了凸透镜成倒立、放大的实像这一规律，而这两次成像规律是显微镜的工作原理。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、多选题 6．在中考“实操”训练中，小明用显微镜观察洋葱表皮细胞时，仅调整物镜就可使视野甲变为视野乙。由此，他用丙图实验装置模拟物镜成像。下列说法正确的是（　　） A．丙图此时的成像情况，刚好可以模拟显微镜物镜成倒立、放大的实像 B．若要模拟从视野甲到视野乙的变化过程，可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜 C．若要模拟从视野甲到视野乙的变化过程，可向水透镜内注水或将蜡烛远离透镜 D．若用手挡住一部分水透镜，光屏上呈现不完整的像 【答案】AB 【分析】先明确显微镜物镜的成像原理，根据凸透镜成像规律判断其成像性质，再对比丙图的物距、像距关系，分析丙图的成像特点是否与物镜匹配；分析视野甲到乙的变化：像变大，结合凸透镜成实像时像的大小与物距、焦距的关系，分两种情况推导：一是焦距不变时物距的调整方法，二是物距不变时焦距的调整方法；依据凸透镜成像的原理，分析遮挡部分透镜时像的完整性变化。 【详解】A．显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像。丙图中，此时物距小于像距，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立放大的实像，可以模拟显微镜物镜成倒立放大的实像，故A正确； B．从甲图到乙图，像变大了；使水透镜变薄，透镜对光的会聚能力变弱，像变大，将蜡烛靠近透镜，物距变小，像距变大，像变大，故B正确； C．向水透镜内注水，水透镜变厚，焦距变小，相当于物距相对变大，像会变小；将蜡烛远离透镜，物距增大，像也会变小，这两个操作都使像变小，无法模拟从甲图到乙图像变大的变化，故C错误； D．用手挡住一部分水透镜，蜡烛发出的光仍有部分能通过凸透镜折射成像，所以光屏上能呈现完整的像，故D错误。 故选 AB。 7．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下列关于它们两次成像的说法正确的是（　　） A．显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像 B．显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 C．望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 D．望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像 【答案】AC 【详解】AB．显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u< f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故A正确，B错误； CD．用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故C正确， D错误。 故选AC。 8．用显微镜和开普勒望远镜观察物体，下列说法正确的是（　　） A．显微镜和望远镜的物镜作用相同，都能得到物体倒立、放大的实像 B．显微镜和望远镜的目镜作用相同，都能将物镜成的像放大 C．人们利用显微镜和望远镜所观察的像都是虚像 D．用显微镜和望远镜观察物体时，为得到正立的像，都应先将物体倒放 【答案】BC 【详解】AB．显微镜由物镜和目镜组成，物镜成的是倒立放大的实像，目镜成的是正立放大的虚像。望远镜是由两组透镜构成，物镜成的是倒立缩小的实像，与照相机原理相同；目镜成的是正立放大的虚像，与放大镜原理相同。故A错误，B正确； C．由前两选项解析内容可知，显微镜和望远镜的目镜成像均是正立放大的虚像，故C正确； D．用显微镜和望远镜观察物体时，最终目镜成像相对于物体是倒立的，理论上将物体倒放可以得到正立的像，但是望远镜一般观察的都是距离我们很远的物体，比如远处建筑或者星球等物体，类似这些物体，无法将物体倒放，故D错误。 故选BC。 三、填空题 9．(1)如图，用望远镜观察远处的物体时，物体发出的光经物镜_______（选填“折射”或“反射”）后成________（选填“放大”或“缩小”）的像。 (2)望远镜其实是通过物镜将远处的物体拉近成像，此过程实际上是________（选填“增大”或“减小”）了物体对眼睛的视角；有焦距分别为8cm、18cm的两块凸透镜制作了如图所示的望远镜，他应该选用焦距为________cm的凸透镜作物镜。 【答案】(1) 折射 缩小 (2) 增大 18 【详解】（1）[1][2]物镜相当于一个照相机，会聚远处物体的光，经过折射后形成倒立缩小的实像。 （2）[1]视角与物体的大小及人与物体之间的距离有关。望远镜其实是通过物镜将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了物体对眼睛的视角。 [2]望远镜的物镜需要会聚远处物体的光，形成倒立缩小的实像，透镜的焦距长，会聚能力相对弱，能接收更多远处的光，通常选用焦距较长的凸透镜作为物镜，因此应选用焦距为18cm的凸透镜作物镜。 10．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。 11．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。 四、实验题 12．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜焦距为。      (1)调节烛焰、凸透镜、光屏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，向________（选填“左”或“右”）调节光屏，可在光屏上得到清晰的像，________就是利用该成像原理工作的。 (3)蜡烛移到刻度线处时，调节光屏，可在光屏上得到清晰的倒立________的实像。 (4)蜡烛移到刻度线处时，人眼在图乙的________处能观察到烛焰的像。 (5)小聪将眼镜片放在透镜和烛焰间某处，光屏上清晰的像变模糊了，使光屏远离透镜，像又清晰了。说明该镜片对光有________作用，可对图________（丙/丁）的视力缺陷进行矫正。 (6)拓展应用：如图戊，在跨学科实践中，小聪选择焦距为和凸透镜自制望远镜。物镜的作用是把远处物体“拉近”，在焦点附近成倒立________的实像，这个像落在目镜的焦点________（选填“以内”、“以外”或“上”），再次被放大，从而________（增大/减小）视角，最终能看清远处物体倒立的像。 【答案】(1)主光轴 (2) 右 照相机 (3)放大 (4)B (5) 发散 丙 (6) 缩小 以内 增大 【详解】（1）调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，可使像成在光屏中央。 （2）图甲中蜡烛在20.0cm刻度线处，凸透镜在50.0cm处，物距 要得到清晰的像，像距应该在一倍焦距与二倍焦距之间，即，因此需向右调节光屏；照相机利用物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作。 （3）蜡烛移到35cm刻度线处，物距，在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （4）蜡烛移到45cm刻度线处，物距，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，需在光屏一侧（图乙的B处）向透镜方向观察。 （5）镜片使光屏需远离透镜才能清晰，说明镜片对光有发散作用；图丙物体的像成在视网膜前方，表示的是近视眼，需凹透镜矫正，因此可矫正丙的视力缺陷。 （6）望远镜的物镜相当于照相机，使远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；该实像落在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，将实像再次放大；放大的像增大了视角，从而能看清远处物体。 13．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。 14．在学习了制作望远镜后，学校组织项目小组动手制作望远镜。 【项目原理】如图甲所示，从远处物体射到物镜上的光经物镜折射后，在焦距外距离焦点很近的地方得到物体_________立、_________填（“放大”“缩小”或“等大”）的_________像；该像位于目镜的1倍焦距以内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光就好像是直接从这个像射来的。 【制作材料】准备两个_________透镜，一个焦距长、直径大，另一个焦距短、直径小，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒内。纸筒也可自己制作。 【制作步骤】将焦距长的透镜作为_________镜，焦距短的透镜作为_________镜，分别将它们固定在大、小两个纸筒中，如图乙所示。 【使用方法】将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，透过目镜向物镜观察，直到看到清楚的像。若其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm，经过不断调试，小组同学看到了远处物体最大、最清晰的像。下列说法正确的是_________（填字母）。 A．眼睛看到的是远处物体倒立的实像 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置 【答案】 倒 缩小 实 放大 虚 凸透 物 目 B 【详解】[1]远处的物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，当物距大于2倍焦距时，所成的像为倒立的像。 [2] 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成的像与物体相比是缩小的，因此物镜所成的像为缩小的像。 [3]物镜所成的像由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上，符合实像的特点，因此该像为实像。 [4]物镜所成的实像位于目镜的1倍焦距以内，此时目镜相当于一个放大镜，根据凸透镜成像规律，当物距小于1倍焦距时，凸透镜成放大的像，因此目镜会对这个实像进行放大。 [5]当物距小于1倍焦距时，凸透镜成的像不是由实际光线会聚而成，而是由实际光线的反向延长线会聚而成，无法呈现在光屏上，属于虚像，因此目镜所成的像为虚像 [6]望远镜的物镜和目镜都需要利用凸透镜的成像规律来工作，物镜负责成远处物体的实像，目镜负责放大这个实像，凹透镜无法完成这样的成像效果，因此需要准备两个凸透镜。 [7]焦距长的透镜适合作为物镜，因为长焦距的物镜能让远处物体的像成在距离焦点很近的位置，且可以收集更多的光线，使成像更明亮清晰。 [8]焦距短的透镜适合作为目镜，短焦距的目镜能更贴近眼睛，并且可以在较小的范围内实现对实像的放大，方便观察。 [9]物镜成倒立、缩小的实像，这个实像再经过目镜成正立、放大的虚像，因此眼睛最终看到的是虚像，不是实像。物镜成像时，物距大于2倍焦距，成像规律与照相机完全相同，成倒立、缩小的实像，且这个实像位于目镜的1倍焦距以内，也就是距离眼睛很近的位置。故A错误，B正确。 故选B。 五、综合题 15．小明在学习了透镜的知识后准备自制一个开普勒望远镜。小明的制作过程如下： 【项目相关资料】 小明查阅开普勒望远镜制作相关资料，得到下表信息： 望远镜 目镜焦距 物镜焦距 物镜直径 成像亮度 暗 亮 亮 视角放大倍数 2倍 6倍 【项目提出】制作一个放大倍率为3的望远镜。 【项目实施】 (1)了解望远镜的基本原理 ①望远镜由目镜、物镜及镜筒组成。望远镜的原理，如图甲所示物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的镜头，目镜的作用相当于一个放大镜，成正立、放大的______（选填“实像”或“虚像”）。 ②望远镜的放大倍率：开普勒望远镜的放大倍率为。是物镜的焦距，是目镜的焦距。 (2)设计及制作简易望远镜 ①小明想制作一个放大倍率为3的望远镜，他从现有的器材：焦距（直径）的透镜、焦距（直径）的透镜、焦距（直径）的透镜。他选用的透镜应为透镜作为目镜和______作为物镜。这样选的目的是____________。 ②设计镜筒：小明设计的可调节镜筒如图丙所示。观察很远处的物体时，两块凸透镜间的距离约为______。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要______（选填“大”或“小”）一些。 【答案】(1) 照相机 虚像 (2) 透镜A 透镜A的焦距是透镜B的3倍，同时透镜A的直径较大，进光量大，观察到的物体更亮 40 大 【详解】（1）望远镜的物镜将远处物体成倒立、缩小的实像，和照相机镜头成像特点一致，因此相当于照相机的镜头；目镜相当于放大镜，放大镜成正立、放大的虚像。 （2）①根据放大倍率公式，要求放大倍率为3，选用透镜作为目镜，则物镜的焦距为 透镜A和透镜C的焦距是透镜B的3倍，则透镜A和C焦距都符合要求。但由表格数据可知，透镜的直径越大，成像亮度越亮，透镜A的直径较大，进光量大，观察到的物体更亮，因此选A。 ②观察很远的物体时，物镜成的实像在物镜焦点附近，同时该实像落在目镜的焦点上，因此两块透镜的间距约为 观察较近处物体时，根据凸透镜成像规律：物距减小，像距增大，物镜成的像离物镜更远，因此两块凸透镜距离要调大一些。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $