5.5跨学科实践：制作望远镜 同步练习（考点+基础+培优）2026-2027学年人教版物理八年级上学期

八上物理专题二十四 5.5跨学科实践：制作望远镜 分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共10题） 考点01 望远镜的组成部分及作用（5题） 考点02 望远镜目镜和物镜的成像原理（5题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点01 望远镜的组成部分及作用 【典例01】首次把望远镜指向太空的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱迪生 【变式1-1】 望远镜是用来观察 物体的一种光学仪器。靠近眼睛的凸透镜叫做 镜；靠近被观测物体的叫 镜。物镜使远处的物体在 附近成实像，目镜相当于一个 镜，用来把这个像放大。 【变式1-2】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 【变式1-3】 要想用天文望远镜观察到较暗的星，可行的办法是 A．增大目镜的焦距 B．增大物镜的焦距 C．增大目镜的直径 D．增大物镜的直径 【变式1-4】 某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图所示的简易望远镜。 (1)图中的物镜是一凸透镜，用平行光测得该透镜的焦距（如图）为 cm； (2)学习小组对物镜的成像进行了探究，当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像，若保持凸透镜的位置不变，适当向左移动蜡烛，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像，且光屏上的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)为选择合适的凸透镜制作望远镜，学习小组探究并收集到下表中的证据： 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 10cm 30cm 物镜直径 3cm 5cm 5cm 成像亮度 暗 亮 亮 视角放大倍数 2倍 6倍 ①分析上表可得：相同条件下，物镜的直径越大，望远镜成像亮度越 ； ②由表中信息可推导出：望远镜B的视角放大倍数是 倍。 考点02 望远镜目镜和物镜的成像原理 【典例02】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”）。    【变式2-1】如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜，它的镜头是两片凸透镜；因为观察的物体距离物镜很远，所以物镜所成的像是倒立、________的实像，目镜相当于一个________（填“照相机”“投影仪”“放大镜”）。 【变式2-2】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 【变式2-3】 如图是同学们自己模仿制作的望远镜，下列说法正确的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．当观察最远处的物体时，物镜成的像大约在目镜焦点附近，且这个像越靠近目镜的焦点，眼睛看到的像越大 D．当观察较近处的物体时，应适当减小两块凸透镜间的距离 【变式2-4】 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 第二部分 基础巩固 1.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.如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的目镜和显微镜的目镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 D．该望远镜最终看到的是一个缩小的实像 3. 如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（　　） A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜 B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播 C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同 D．木星到物镜的距离u满足f<u<2f（f为物镜的焦距）    4.用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是（　　） A．望远镜的目镜成的是正立放大的虚像 B．望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替 C．远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内 D．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像 5.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 6.眼睛通过望远镜观察远处的物体AB（物体AB未画出），如图是望远镜的成像原理，下列关于望远镜说法正确的是（　　） A．物体AB通过物镜成倒立放大的像A'B′ B．AB通过目镜成放大的实像A"B" C．目镜的成像原理与眼睛相同 D．眼睛观察像A"B"的视角比直接观察物体AB的视角大 7.如图所示，小明把焦距长的凸透镜放在前面，焦距短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“显微镜”或“望远镜”）的使用，其中物镜的作用相当于 （选填“照相机”或“投影仪”）。 8.为了观察太阳系内的各种行星，同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜，小滨制作的望远镜原理如图，该望远镜由两个凸透镜组成，物体经过两次折射成像。其中物镜和目镜的焦距分别为。下列有关望远镜的说法正确的是（　　） ​ A．生活中与图中目镜工作原理相同的工具是投影仪 B．生活中与图中物镜工作原理相同的工具是放大镜 C．望远镜的放大倍率为目镜的焦距与物镜焦距之比 D．用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大 9.下图为伽利略望远镜和开普勒望远镜的原理图，下列分析错误的是（    ） A．伽利略望远镜和开普勒望远镜的镜筒都很长 B．借助伽利略望远镜和开普勒望远镜看到的是虚像 C．开普勒望远镜的视野较广 D．通过伽利略望远镜观察到的像是正立的；通过开普勒望远镜观察到的像是倒立的 10. 如图所示是简易天文望远镜的内部结构示意图。远处的物体经过物镜成一个 的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立、 的 像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （选填“近视”或“远视”）镜片来代替。    11.小智分别用甲、乙两个凸透镜在室内的白墙（离墙近）和窗户之间移动，各自移动到恰当位置时，在墙上能看到窗外远处同一景物清晰的像（如图），还观察到成像时，甲到白墙的距离大于乙到白墙的距离。由此可以判断，甲凸透镜的焦距较______（选填“长”或“短”），与乙相比，更合适作为自制望远镜的______（选填“物”或“目”）镜。 12.如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。 第三部分 培优提高 1. 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 2. 小明取来两个焦距不同的放大镜，分别用一只手握住一个放大镜来模仿望远镜，他通过两个透镜观察前面的物体，如图所示，调整两个透镜的距离，直到看清楚为止，下列说法正确的是（　　） A．靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物的是目镜 B．用望远镜观察前面的物体，物镜得到的是放大的像 C．两透镜中焦距较大的为目镜 D．目镜能把物镜成的像放大 3. 如图所示，是小红自制望远镜的结构示意图，对此判断不正确的是（　　） A．A镜应为物镜，B镜应为目镜 B．望远镜的目镜和物镜作用不相同 C．目镜的焦距应较长，物镜的焦距应较短 D．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 4.小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了很远处物体最大最清晰的像，其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在焦点附近 C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm D．小阳看到的是远处物体倒立的实像 5.跨学科实践：制作望远镜 活动任务一：了解望远镜的成像原理 (1)望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 活动任务二：设计简易望远镜 (2)望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A．焦距20 cm；直径5 cm  B．焦距10 cm；直径4 cm  C．焦距5 cm； 直径3 cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择 （选填“A”“B”或  “C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为 倍。 活动任务三：制作及调试望远镜 (3)用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为 cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要 （选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是 （选填“正立的”“倒立的”）。 6. 世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（　　） A．靠近眼睛的镜片，能使光线靠近主光轴 B．远处的镜片，成的是正立放大像 C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜 D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 7. 我国墨子巡天望远镜是北半球顶尖的光学时域望远镜，如图甲所示。图乙显示了星光经望远镜主镜（平面镜）反射至成像系统的光路图，成像系统内的物镜相当于凸透镜，望远镜拍摄的星体图像可供天文台远程查看。下列说法正确的是（　　） A．星光束AO在主镜上反射时入射角为30° B．星体经物镜成倒立、放大的实像 C．星体在物镜上成像的原理为光的折射 D．离望远镜更近的星体，由物镜成的像更小 8.跨学科实践：制作望远镜。 （1）小明用厚纸板、胶带、剪刀、凸透镜M（焦距10cm，直径4cm）、凸透镜N（焦距20cm，直径5cm）等材料根据图甲所示原理，制成了如图乙所示的望远镜。 （2）制作望远镜时，应选用凸透镜_________（选填“M”或“N”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。 （3）通过所制望远镜观察远处物体时，物体经物镜折射后成_________、_________的_________像；此时两块凸透镜间的距离约等于_________时，成像效果最佳。观察近处物体时，为了看清像，两块凸透镜间的距离要变_________一些。 （4）展示：小明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( ) A．B．C．D． 9. 金金周末要去梭鱼湾足球场看球赛，为了获得更好的观看体验，准备自制一个望远镜。金金将制作材料拿到学校实验室，研究过程如下： 【项目提出】 制作一个放大倍率为2的望远镜。 【项目分析】 了解望远镜的基本原理，设计望远镜。 选择合适的器材，制作望远镜并调试。 【项目实施】 (1)了解望远镜的基本原理 ①望远镜的构造 望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜。 ②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 ，目镜的作用相当于一个 ，用来把这个像放大；（均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） ③视角 我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关，视角越大，对物体观察越清楚。因此，用望远镜观察物体时，会感到物体被放大了，主要是由于 ；（选填A或B） A．通过望远镜成的像比物大 B．像到观察者距离变小，视角变大 ④望远镜的放大倍率 如图甲所示，这样的望远镜（开普勒望远镜）的放大倍率为。其中，是物镜的焦距，是目镜的焦距。 (2)设计简易望远镜 ①制作一个放大倍率为2的望远镜。 选择物镜和目镜。现有一个焦距为10cm、直径为4cm的凸透镜作为目镜，则物镜的焦距应为 cm； ②设计镜筒。镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节，如图丙所示。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要 （大/小）一些； (3)制作及调试 【项目拓展】 通过展示交流，发现使用望远镜时像是倒立的，于是新新设计了如图丁所示物镜与目镜不共轴、中部为空腔的结构，并依据如图戊所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜 的作用，观察到了正立的像。 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，并将其汇聚成一个倒立、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。 11.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)用望远镜观察远处物体时，物镜相当于照相机的镜头，成_______像；目镜相当于放大镜，成_______像。（填写完整成像性质） (2)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 (3)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_______。 12.项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 学科网（北京）股份有限公司 $ 八上物理专题二十四 5.5跨学科实践：制作望远镜 分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共10题） 考点01 望远镜的组成部分及作用（5题） 考点02 望远镜目镜和物镜的成像原理（5题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点01 望远镜的组成部分及作用 【典例01】首次把望远镜指向太空的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱迪生 【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。 【变式1-1】 望远镜是用来观察 物体的一种光学仪器。靠近眼睛的凸透镜叫做 镜；靠近被观测物体的叫 镜。物镜使远处的物体在 附近成实像，目镜相当于一个 镜，用来把这个像放大。 【答案】 远方 目 物 焦点 放大 【详解】望远镜是观察远方物体的一种光学仪器。 目镜与物体根据位置进行区分，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜。物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 【变式1-2】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。 【变式1-3】 要想用天文望远镜观察到较暗的星，可行的办法是 A．增大目镜的焦距 B．增大物镜的焦距 C．增大目镜的直径 D．增大物镜的直径 【答案】D 【详解】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，要想观测到较暗的星，可以将天文望远镜的物镜口径做得较大，这样可以会聚更多的光线，从而看的更清晰，故ABC不符合题意，D符合题意． 【变式1-4】 某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图所示的简易望远镜。 (1)图中的物镜是一凸透镜，用平行光测得该透镜的焦距（如图）为 cm； (2)学习小组对物镜的成像进行了探究，当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像，若保持凸透镜的位置不变，适当向左移动蜡烛，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像，且光屏上的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)为选择合适的凸透镜制作望远镜，学习小组探究并收集到下表中的证据： 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 10cm 30cm 物镜直径 3cm 5cm 5cm 成像亮度 暗 亮 亮 视角放大倍数 2倍 6倍 ①分析上表可得：相同条件下，物镜的直径越大，望远镜成像亮度越 ； ②由表中信息可推导出：望远镜B的视角放大倍数是 倍。 【答案】(1)10.0 (2) 缩小 左 变小 (3) 亮 2 【详解】（1）凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，由图可知刻度尺分度值为1cm，则该透镜的焦距 （2）[1]由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。 [2][3]若保持凸透镜的位置不变，适当向左移动蜡烛，物距变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知像距会变小，所以应向左移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像，且光屏上的像变小。 （3）[1]由表可知，相同条件下，物镜的直径越大，望远镜成像亮度越亮。 [2]由表可知，视角放大倍数等于物镜焦距与目镜焦距的比值，所以望远镜B的视角放大倍数是 考点02 望远镜目镜和物镜的成像原理 【典例02】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 【详解】远处的物体通过这种仪器的物镜成倒立缩小的实像，落在目镜一倍焦距以内，目镜将它放大，这种仪器是望远镜。目镜相当于放大镜。 【变式2-1】如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜，它的镜头是两片凸透镜；因为观察的物体距离物镜很远，所以物镜所成的像是倒立、________的实像，目镜相当于一个________（填“照相机”“投影仪”“放大镜”）。 【答案】 缩小 放大镜 【详解】[1]根据凸透镜成像规律，当物体距离物镜很远时，物距大于二倍焦距，此时物镜所成的像是倒立、缩小的实像。 [2]目镜相当于一个放大镜，它将物镜所成的像进行放大，放大镜就是利用物距小于一倍焦距时，成正立、放大虚像的原理工作的，这里物镜所成的实像作为目镜的“物体”，在目镜的一倍焦距以内，经目镜成正立、放大的虚像。 【变式2-2】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。 【变式2-3】 如图是同学们自己模仿制作的望远镜，下列说法正确的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．当观察最远处的物体时，物镜成的像大约在目镜焦点附近，且这个像越靠近目镜的焦点，眼睛看到的像越大 D．当观察较近处的物体时，应适当减小两块凸透镜间的距离 【答案】C 【详解】A．望远镜观察物体时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，物镜与照相机的成像原理相似，故A错误； B．望远镜目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相似，故B错误； C．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好，故C正确； D．凸透镜成实像中，根据“物近像远像变大”可知，若想要用望远镜来观察较近处的物体，物距变短了，像距变远了，像变大了，也就更靠近目镜，对于目镜的物距变小了，放大镜成虚像规律是物近像近像变小，所以为了便于观察就要把像放大些方法就是增大目镜的物距，具体操作就是适当增大物镜和目镜之间的距离，故D错误； 故选C。 【变式2-4】 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。 第二部分 基础巩固 1.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.如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的目镜和显微镜的目镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 D．该望远镜最终看到的是一个缩小的实像 【答案】A 【详解】A．望远镜和显微镜的目镜都相当于一个放大镜，故A正确； BC．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故BC错误； D．望远镜的物镜是使得远处的物体成一个倒立、缩小的实像，再通过目镜成放大的虚像，则最终看到的是一个缩小的虚像，故D错误； 故选A。 3. 如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（　　） A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜 B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播 C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同 D．木星到物镜的距离u满足f<u<2f（f为物镜的焦距）    【答案】C 【详解】A．望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，所以颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凸透镜，故A错误； B．光线通过望远镜的凸透镜，发生了折射，故B错误； CD．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，木星到物镜的距离u满足u>2f，成倒立缩小的实像，故C正确，D错误。 故选C。 4.用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是（　　） A．望远镜的目镜成的是正立放大的虚像 B．望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替 C．远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内 D．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像 【答案】D 【详解】ABC．望远镜的物镜与目镜两个透镜都是凸透镜，可以用老花镜的镜片来代替。远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内，目镜成的是正立放大的虚像，故ABC正确，不符合题意； D．望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，像在一倍焦距到两倍焦距之间，故D错误，符合题意。 故选D。 5.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。 6.眼睛通过望远镜观察远处的物体AB（物体AB未画出），如图是望远镜的成像原理，下列关于望远镜说法正确的是（　　） A．物体AB通过物镜成倒立放大的像A'B′ B．AB通过目镜成放大的实像A"B" C．目镜的成像原理与眼睛相同 D．眼睛观察像A"B"的视角比直接观察物体AB的视角大 【答案】D 【详解】A．物体AB在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像A'B′，故A错误； B．目镜相当于一个放大镜，将物体AB通过物镜成的像A'B′进行放大，A'B′位于目镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知成正立、放大的虚像A"B"，故B错误； C．目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，眼睛相当于一个照相机，成倒立、缩小的实像，成像原理不同，故C错误； D．通过望远镜可以看清远处的物体，说明眼睛观察像A"B"的视角比直接观察物体AB的视角大，故D正确。 故选D。 7.如图所示，小明把焦距长的凸透镜放在前面，焦距短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“显微镜”或“望远镜”）的使用，其中物镜的作用相当于 （选填“照相机”或“投影仪”）。 【答案】望远镜，照相机。 【详解】开普勒望远镜物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后再用目镜把这个实像放大，这就是望远镜的原理，由图可知，小明正在模拟的就是望远镜的使用，其中物镜的作用相当于照相机。 8.为了观察太阳系内的各种行星，同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜，小滨制作的望远镜原理如图，该望远镜由两个凸透镜组成，物体经过两次折射成像。其中物镜和目镜的焦距分别为。下列有关望远镜的说法正确的是（　　） ​ A．生活中与图中目镜工作原理相同的工具是投影仪 B．生活中与图中物镜工作原理相同的工具是放大镜 C．望远镜的放大倍率为目镜的焦距与物镜焦距之比 D．用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大 【答案】D 【详解】A．望远镜目镜相当于放大镜成整理放大的虚像，故生活中与图中目镜工作原理相同的工具是放大镜，故A错误； B．望远镜物镜相当于照相机，物镜成倒立缩小的实像，故生活中与图中物镜工作原理相同的工具是照相机，故B错误； C．望远镜的放大倍率是物镜焦距与目镜焦距之比，故C错误； D．望远镜物镜相当于照相机，物镜成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜成整理放大的虚像，放大的倍数大于缩小的倍数，故用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大，故D正确 故选D。 9.下图为伽利略望远镜和开普勒望远镜的原理图，下列分析错误的是（    ） A．伽利略望远镜和开普勒望远镜的镜筒都很长 B．借助伽利略望远镜和开普勒望远镜看到的是虚像 C．开普勒望远镜的视野较广 D．通过伽利略望远镜观察到的像是正立的；通过开普勒望远镜观察到的像是倒立的 【答案】A 【详解】A．分析成像原理图，发现开普勒望远镜的镜筒比较长，伽利略望远镜镜头较短，故A错误，A符合题意； B．借助伽利略望远镜，物镜成的倒立的缩小的实像，而目镜是凹透镜，成的是虚像，开普勒望远镜中，物镜成的倒立的缩小的实像，目镜相当于放大镜，成的是倒立的放大的虚像，故B正确，B不符合题意； C．伽利略望远镜的视野相对较小，开普勒望远镜的视野更宽，故C正确，C不符合题意； D．伽利略望远镜成像为正立的像，而开普勒望远镜成像为倒立的像，故D正确，D不符合题意。 故选A。 10. 如图所示是简易天文望远镜的内部结构示意图。远处的物体经过物镜成一个 的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立、 的 像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （选填“近视”或“远视”）镜片来代替。    【答案】倒立、缩小，焦点以内，放大，虚，远视。 【详解】望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 望远镜中物镜是一个凸透镜，远处的物体处在该凸透镜的二倍焦距之外，经该凸透镜成倒立、缩小的实像；这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦点以内（物距小于一倍焦距）的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像；近视眼镜片是凹透镜，远视眼镜片是凸透镜，所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替。 11.小智分别用甲、乙两个凸透镜在室内的白墙（离墙近）和窗户之间移动，各自移动到恰当位置时，在墙上能看到窗外远处同一景物清晰的像（如图），还观察到成像时，甲到白墙的距离大于乙到白墙的距离。由此可以判断，甲凸透镜的焦距较______（选填“长”或“短”），与乙相比，更合适作为自制望远镜的______（选填“物”或“目”）镜。 【答案】 长 物 【详解】[1][2]凸透镜成像时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。对于凸透镜，焦距越短，折射能力越强，成像时像距越小。望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，物镜的焦距长，目镜的焦距短。在成倒立、缩小的实像时，像距越大，说明凸透镜的焦距越长。已知甲到白墙的距离大于乙到白墙的距离，即甲成像时的像距大，所以甲凸透镜的焦距较长。望远镜的物镜需要用焦距长的凸透镜，因为物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，焦距长可以使像更大、更清晰。甲凸透镜的焦距长，所以甲可以作为自制望远镜的物镜。 12.如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。 【答案】 一倍焦距内 放大 远视 【详解】[1][2][3]望远镜的物镜相当于照相机，物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，该像应该落在目镜的一倍焦距之内，然后成正立、放大的虚像。物镜和目镜都是由凸透镜组成，所以制作望远镜时，应该选用远视眼的镜片。 第三部分 培优提高 1. 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。 2. 小明取来两个焦距不同的放大镜，分别用一只手握住一个放大镜来模仿望远镜，他通过两个透镜观察前面的物体，如图所示，调整两个透镜的距离，直到看清楚为止，下列说法正确的是（　　） A．靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物的是目镜 B．用望远镜观察前面的物体，物镜得到的是放大的像 C．两透镜中焦距较大的为目镜 D．目镜能把物镜成的像放大 【答案】D 【详解】A．前面的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成实像，靠近人眼处的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，故A错误； B．前面的物体到物镜的距离大于物镜的二倍焦距，此时物镜得到的是倒立缩小的实像，故B错误； CD．镜面越大，其焦距就越大。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，因此两透镜中焦距较大的为物镜，望远镜的目镜相当于一个放大镜，能将物镜所成倒立缩小的像再次放大。故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，是小红自制望远镜的结构示意图，对此判断不正确的是（　　） A．A镜应为物镜，B镜应为目镜 B．望远镜的目镜和物镜作用不相同 C．目镜的焦距应较长，物镜的焦距应较短 D．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 【答案】C 【详解】A．望远镜的物镜焦距比较长，直径会大一点，所以A镜应为物镜，B镜是目镜，故A正确，不符合题意； B．望远镜的物镜相当于照相机，远处的物体经物镜折射后成缩小的实像，再通过目镜的放大作用，增大视角，所以望远镜的目镜和物镜作用不相同，故B正确，不符合题意； C．望远镜的目镜焦距较短，物镜的焦距较长，故C错误，符合题意； D．观察最远处的物体时，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，像的位置在一倍和二倍焦距之间，且靠近焦点，故D正确，符合题意。 故选C。 4.小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了很远处物体最大最清晰的像，其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在焦点附近 C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm D．小阳看到的是远处物体倒立的实像 【答案】D 【详解】A．为便于调节成像情况，制作时镜筒要设计成两段，并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样可以增加进光量，使成像更清晰。故A正确，不符合题意； BC．物镜的作用相当于照相机，因为物距远大于物镜的二倍焦距，所以使远处的物体成像在物镜的焦点附近；目镜相当于放大镜，为增大放大倍数，物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内且尽量靠近焦点，所以在得到很远处物体最大最清晰的像时，物镜和目镜之间的距离约为 故BC正确，不符合题意； D．物镜的作用相当于照相机，成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，所以小阳看到的是远处物体倒立的虚像，故D错误，符合题意。 故选D。 5.跨学科实践：制作望远镜 活动任务一：了解望远镜的成像原理 (1)望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 活动任务二：设计简易望远镜 (2)望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A．焦距20 cm；直径5 cm  B．焦距10 cm；直径4 cm  C．焦距5 cm； 直径3 cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择 （选填“A”“B”或  “C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为 倍。 活动任务三：制作及调试望远镜 (3)用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为 cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要 （选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是 （选填“正立的”“倒立的”）。 【答案】(1) 实 放大镜 (2) A 2 (3) 30 大 倒立的 【详解】（1）[1]使用望远镜时，物体在很远处，物距远远大于两倍物镜的焦距，故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。 [2]远处的物体在焦点附近成像，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，则望远镜的目镜相当于一个放大镜。 （2）[1][2]由题意知，放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即目镜焦距乘以放大倍率等于物镜焦距，小组同学选择B规格（焦距10 cm）透镜作为目镜，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍，所以物镜焦距为目镜焦距的2～3倍，故A透镜符合题意，此时望远镜的放大倍率为倍。 （3）[1]用此望远镜，观察最远处物体时，物镜后焦点与目镜前焦点重合，因此物镜与目镜距离约为20cm+10cm =30cm [2]当物体较近时，物镜成像位置会后移（超过物镜焦点），需增大镜筒长度以使像落在目镜焦点内，因此镜筒距离需调大一些。 [3]由题意知，望远镜由两个凸透镜组成，物镜成倒立实像，目镜将其放大为正立虚像，所以最终像为倒立的。 6. 世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（　　） A．靠近眼睛的镜片，能使光线靠近主光轴 B．远处的镜片，成的是正立放大像 C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜 D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 【答案】B 【详解】A．靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，能使光线靠近主光轴，故A正确，不符合题意； B．两个不同焦距的放大镜组成了望远镜，远处的镜片是物镜，成的是倒立缩小的实像，故B错误，符合题意； C．靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故C正确，不符合题意； D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D正确，不符合题意。 故选B。 7. 我国墨子巡天望远镜是北半球顶尖的光学时域望远镜，如图甲所示。图乙显示了星光经望远镜主镜（平面镜）反射至成像系统的光路图，成像系统内的物镜相当于凸透镜，望远镜拍摄的星体图像可供天文台远程查看。下列说法正确的是（　　） A．星光束AO在主镜上反射时入射角为30° B．星体经物镜成倒立、放大的实像 C．星体在物镜上成像的原理为光的折射 D．离望远镜更近的星体，由物镜成的像更小 【答案】AC 【详解】A．由图乙知道，入射角为90℃-60℃=30℃ 故A正确； B．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、放大的虚像，物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，最终成倒立、缩小的虚像，故B错误； C．根据题意知道，成像系统内的物镜相当于凸透镜，所以，在物镜上成像的原理为光的折射，故C正确； D．离望远镜更近的星体，根据凸透镜成实像规律，物距减小，像距增大，像变大，所以由物镜成的像更大，故D错误。 故选AC。 8.跨学科实践：制作望远镜。 （1）小明用厚纸板、胶带、剪刀、凸透镜M（焦距10cm，直径4cm）、凸透镜N（焦距20cm，直径5cm）等材料根据图甲所示原理，制成了如图乙所示的望远镜。 （2）制作望远镜时，应选用凸透镜_________（选填“M”或“N”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。 （3）通过所制望远镜观察远处物体时，物体经物镜折射后成_________、_________的_________像；此时两块凸透镜间的距离约等于_________时，成像效果最佳。观察近处物体时，为了看清像，两块凸透镜间的距离要变_________一些。 （4）展示：小明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( ) A．B．C．D． 【答案】 M 倒立 缩小 实 30 大 B 【详解】（2）[1]要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。则应选择M作为目镜，N作为物镜。 （3）[2][3][4]当观察最远处的物体时，物距大于凸透镜的二倍焦距，则物体经物镜折射后成倒立、缩小的实像。 [5]观察最远处的物体时，所成的实像位于物镜的焦点附近，目镜需要将这个实像作为“物体”进行放大，此时该实像应位于目镜的焦点以内，越靠近目镜焦点，成的虚像越大，因此，两块凸透镜之间的距离应等于物镜的焦距与目镜的焦距之和，即20cm+10cm=30cm。 [6]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。 （4）[7]通过望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的、缩小的虚像，故选B。 9. 金金周末要去梭鱼湾足球场看球赛，为了获得更好的观看体验，准备自制一个望远镜。金金将制作材料拿到学校实验室，研究过程如下： 【项目提出】 制作一个放大倍率为2的望远镜。 【项目分析】 了解望远镜的基本原理，设计望远镜。 选择合适的器材，制作望远镜并调试。 【项目实施】 (1)了解望远镜的基本原理 ①望远镜的构造 望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜。 ②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 ，目镜的作用相当于一个 ，用来把这个像放大；（均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） ③视角 我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关，视角越大，对物体观察越清楚。因此，用望远镜观察物体时，会感到物体被放大了，主要是由于 ；（选填A或B） A．通过望远镜成的像比物大 B．像到观察者距离变小，视角变大 ④望远镜的放大倍率 如图甲所示，这样的望远镜（开普勒望远镜）的放大倍率为。其中，是物镜的焦距，是目镜的焦距。 (2)设计简易望远镜 ①制作一个放大倍率为2的望远镜。 选择物镜和目镜。现有一个焦距为10cm、直径为4cm的凸透镜作为目镜，则物镜的焦距应为 cm； ②设计镜筒。镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节，如图丙所示。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要 （大/小）一些； (3)制作及调试 【项目拓展】 通过展示交流，发现使用望远镜时像是倒立的，于是新新设计了如图丁所示物镜与目镜不共轴、中部为空腔的结构，并依据如图戊所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜 的作用，观察到了正立的像。 【答案】(1) 照相机 放大镜 B (2) 20 大 (3)能改变光路 【详解】（1）[1][2]物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于照相机，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 [3]根据题意，视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关，视角越大，对物体观察越清楚。因此，用望远镜观察物体时，会感到物体被放大了，主要是由于像到观察者距离变小，视角变大，故选B。 （2）[1]选择物镜和目镜。现有一个焦距为10cm、直径为4cm的凸透镜作为目镜，则物镜的焦距应为 [2]观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。当观察近处物体时，物镜的像距v变大，因此镜筒的长度需要变长，以确保物镜所成的像能够位于目镜的焦点附近，则两块凸透镜距离要大一些。 （3）如图戊所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜对光的反射，能改变光的传播路径，观察到了正立的像。 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，并将其汇聚成一个倒立、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 11.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)用望远镜观察远处物体时，物镜相当于照相机的镜头，成_______像；目镜相当于放大镜，成_______像。（填写完整成像性质） (2)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 (3)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_______。 【答案】(1) 倒立、缩小的实 正立、放大的虚 (2) 3倍 30 (3) 大 B 【详解】（1）[1][2]用望远镜观察远处物体时，物镜相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。 （2）[1]由题知，B的物镜焦距15cm、目镜焦距5cm，则望远镜B的视角放大倍数倍。 [2]C望远镜的视角放大倍数为6倍，目镜焦距5cm，则物镜焦距 （3）[1]物镜面积越大，透过的光越多，像越明亮，面积与直径正相关，B的物镜直径最大，成像最亮。 [2]成像质量最高的望远镜需同时满足“像明亮”和“视角放大倍数在倍最适合”。B的视角放大倍数是3倍，符合倍，且成像最亮，故成像质量最高的是B望远镜。 12.项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 【答案】 左 圆形光斑变小 D 能，因为最开始所成的像上下、左右都颠倒，经过平面镜反射后所成的像刚好与物相比不失真 2 【详解】（1）凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比透镜小。 （2）A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择比较大的圆孔，可以扩大视野范围，故A不符合题意； B．由A选项可知，故B不符合题意； C．由A选项可知，故C不符合题意； D．由A选项可知，故D符合题意。 故选D。 （3）小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，那么光路图如下： 因为最开始所成的像上下、左右都颠倒了，而经过平面镜反射后所成的像刚好与物相比不失真，所以能达到要求，所以最少需要2块平面镜。 学科网（北京）股份有限公司 $