專題5.5 跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡（教師版） 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)上冊(cè)舉一反三系列（人教版2024）

專題5.5跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡【兩大題型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【題型1望遠(yuǎn)鏡】 1【題型2綜合實(shí)驗(yàn)】 3知識(shí)點(diǎn)1望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡（目鏡和物鏡）組成，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是物鏡的焦距長(zhǎng)而目鏡的焦距短。望遠(yuǎn)鏡的成像原理是：物鏡的作用是得到遠(yuǎn)處物體的實(shí)像，由于物體離物鏡非常遠(yuǎn)，所以物體上各點(diǎn)發(fā)射到物鏡上的光線幾乎是平行光束，這樣的光線經(jīng)過(guò)物鏡匯聚后，就在物鏡焦點(diǎn)以外，在離焦點(diǎn)很近的地方，形成了一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像。這個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像又位于目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，所以目鏡起了放大鏡的作用，目鏡把經(jīng)過(guò)物鏡的倒立、縮小的實(shí)像放大成了一個(gè)正立的、放大的虛像。這就是遠(yuǎn)處物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡所成的虛像?！绢}型1望遠(yuǎn)鏡】【例1】這是伽利略望遠(yuǎn)鏡的原理，請(qǐng)嘗試作出人所看到的物體的像。（圖中已知凸透鏡的右焦點(diǎn)和凹透鏡的右焦點(diǎn)重合，即兩透鏡間的距離為凸透鏡和凹透鏡的焦距差）【解析】從物體射來(lái)的平行光線，經(jīng)物鏡后，在焦點(diǎn)以外距焦點(diǎn)很近處成一倒立縮小實(shí)像；目鏡的右焦點(diǎn)和物鏡的右焦點(diǎn)重合，所以實(shí)像位于距焦點(diǎn)很近的地方，目鏡以此實(shí)像為物形成放大的虛像；當(dāng)我們對(duì)著目鏡觀察時(shí)，進(jìn)入眼睛的光線就好像是從這個(gè)虛像射來(lái)的，目鏡為凹透鏡，從而使人眼睛接收到一個(gè)正立的虛像，如圖所示【變式1-1】（2022·全國(guó)·八年級(jí)課時(shí)練習(xí)）望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于一個(gè)______的鏡頭，顯微鏡的目鏡相當(dāng)于一個(gè)______，（以上兩空均選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）某同學(xué)在用顯微鏡觀察洋蔥的細(xì)胞組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體的像太小，看不清楚，這時(shí)他應(yīng)該使物鏡______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）物體，目鏡______物鏡一些?！敬鸢浮?/p>

照相機(jī)

放大鏡

靠近

遠(yuǎn)離【詳解】[1]望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于一個(gè)照相機(jī)的鏡頭，成倒立縮小的實(shí)像。[2]顯微鏡的目鏡相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，成正立放大的虛像。[3]根據(jù)凸透鏡成像時(shí)物近像遠(yuǎn)像變大的規(guī)律，某同學(xué)在用顯微鏡觀察洋蔥的細(xì)胞組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體的像太小，看不清楚，這時(shí)他應(yīng)該使物鏡靠近物體，目鏡遠(yuǎn)離物鏡一些?！咀兪?-2】（2022·全國(guó)·八年級(jí)專題練習(xí)）望遠(yuǎn)鏡：物鏡的作用是得到遠(yuǎn)處物體的實(shí)像，由于物體離物鏡非常遠(yuǎn)，所以物體上各點(diǎn)發(fā)射到物鏡上的光線幾乎是平行光束，這樣的光線經(jīng)過(guò)物鏡匯聚后，就在物鏡焦點(diǎn)以外，在離焦點(diǎn)很近的地方，形成了一個(gè)___的、___的____。這個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像又位于目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，所以目鏡起了放大鏡的作用，目鏡把經(jīng)過(guò)物鏡的倒立、縮小的實(shí)像放大成了一個(gè)____的、____的____。這就是遠(yuǎn)處物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡所成的虛像?！敬鸢浮?/p>

倒立

縮小

實(shí)像

正立

放大

虛像【詳解】[1][2][3]由于物體離物鏡非常遠(yuǎn)，則物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像原理可知，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。[4][5][6]這個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像又位于目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，則物距小于一倍焦距，由凸透鏡成像原理可知，此時(shí)成正立放大的虛像?！咀兪?-3】（2022·全國(guó)·八年級(jí)課時(shí)練習(xí)）如圖所示，有一種望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡能使遠(yuǎn)處的物體在______附近成倒立、______（選填“縮小”或“放大”）的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于______鏡，成正立、放大的虛像?！敬鸢浮?/p>

焦點(diǎn)

縮小

放大【詳解】[1][2][3]圖示望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，遠(yuǎn)處的物體在物鏡的二倍焦距之外，遠(yuǎn)處的物體通過(guò)物鏡成倒立、縮小的實(shí)像，像距離在一倍焦距和二倍焦距之間，該實(shí)像在物鏡的焦點(diǎn)附近，也在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，目鏡相當(dāng)于放大鏡，成正立、放大的虛像?！绢}型2綜合實(shí)驗(yàn)】【例2】（2020·廣東廣州·八年級(jí)期末）(1)如圖所示，CD是發(fā)光體AB經(jīng)凸透鏡所成的像，F(xiàn)為凸透鏡焦點(diǎn)，O為光心.①請(qǐng)根據(jù)凸透鏡后的折射光線，畫(huà)出入射光線，并確定像點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)A__；②相對(duì)于物體AB，所成的像CD是_____________立的_____________的_____________像；(2)如圖所示，有一種望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，靠近眼睛的叫做_____，靠近被觀測(cè)物體的叫做_____________.【答案】

倒

放大

實(shí)

目鏡

物鏡【詳解】(1)①[1]由過(guò)光心光線傳播方向不變，和平行于主光軸的光線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)得，像點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)A如圖：②[2][3][4]由物點(diǎn)A和像點(diǎn)D的位置可知，此時(shí)物距小于像距，由凸透鏡成像的特點(diǎn)可知，此時(shí)所成的像是放大倒立的實(shí)像；(2)[5][6]望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)中，靠近眼睛的叫做目鏡，靠近被觀測(cè)物體的叫做物鏡?！咀兪?-1】某興趣小組探究顯微鏡成像原理,查閱資料發(fā)現(xiàn):顯微鏡的鏡頭可以看成由一塊焦距較小的凸透鏡(物鏡,其焦距用f物表示)和一塊焦距較大的凸透鏡(目鏡,其焦距用f目表示)組成,被觀察的細(xì)微物體先在物鏡中成一個(gè)像,這個(gè)像就相當(dāng)于目鏡中的物體,然后它在目鏡中再次成像。如圖,F1為物鏡的焦點(diǎn),F2為目鏡的焦點(diǎn),圖中已畫(huà)出細(xì)小物體AB在物鏡中所成像A'B'的光路圖,以及A'B'射向目鏡的兩條光線。(1)與A'B'對(duì)比,目鏡L2所成的像是一個(gè)(選填“正立”或“倒立”)的(選填“實(shí)像”或“虛像”);

(2)物鏡的成像原理與是一致的(選填序號(hào));

A.放大鏡B.照相機(jī)C.投影儀(3)使用顯微鏡觀察時(shí),如果光線過(guò)強(qiáng),應(yīng)選擇(選填序號(hào));

A.大光圈B.平面鏡C.凹面鏡(4)用顯微鏡觀察寫(xiě)有字母“b”的載物片,視野中看到的圖象是(選填“b”“p”“q”或“d”)。

【答案】(1)正立虛像(2)C(3)B(4)q【詳解】(1)目鏡是一塊焦距較大的凸透鏡,根據(jù)圖象可繼續(xù)作圖,從B'點(diǎn)發(fā)出兩條光線,一條光線經(jīng)過(guò)目鏡的光心,則光線方向不改變,另一條光線平行于主光軸,經(jīng)凸透鏡后光線過(guò)焦點(diǎn),這兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為B″的像,然后作出A″的像,如圖所示:故與A'B'對(duì)比,目鏡所成的像是正立的虛像;(2)由圖知,物體在物鏡的一倍焦距與二倍焦距之間,成像原理與生活中的投影儀相同;(3)顯微鏡調(diào)節(jié)光線的結(jié)構(gòu)有遮光器和反光鏡,遮光器上有大小不同的光圈,光線較強(qiáng)時(shí),需要弱光,使用小光圈,反光鏡一面是平面鏡、一面是凹面鏡,凹面鏡對(duì)光起會(huì)聚作用,光線較強(qiáng),需要弱光,應(yīng)使用平面鏡;(4)使用顯微鏡觀察物體時(shí),成的是左右相反、上下顛倒的像,故觀察“b”,視野中的圖象是“q”?！咀兪?-2】(2022廣東南海期末)如圖為一種望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部部分光路圖,物鏡和目鏡都是凸透鏡,O1為物鏡光心,F1為物鏡焦點(diǎn),O2為目鏡的光心,F2為目鏡焦點(diǎn)。(1)物體AB通過(guò)物鏡成一個(gè)(選填“正立”或“倒立”)、(選填“放大”或“縮小”)的像;此時(shí)物鏡的成像原理與(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)的成像原理相同。

(2)通過(guò)該望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)物體AB時(shí),會(huì)看到一個(gè)箭頭向(選填“上”或“下”)、(選填“放大”或“縮小”)的(選填“實(shí)”或“虛”)像。

【答案】(1)倒立縮小照相機(jī)(2)下縮小虛【詳解】(1)由圖可知,物體AB到物鏡的距離大于物鏡的二倍焦距,物體AB通過(guò)物鏡成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,成像原理與照相機(jī)的成像原理相同;(2)物體通過(guò)物鏡所成的倒立、縮小的實(shí)像位于目鏡的一倍焦距以內(nèi),該實(shí)像通過(guò)目鏡后成正立、放大的虛像,但是最后看到的是一個(gè)箭頭向下、比物體小的虛像?！咀兪?-3】（2022·廣東揭陽(yáng)·八年級(jí)期末）如圖所示，眼睛、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡和投影儀用到了我們所學(xué)的很多光學(xué)知識(shí)，里面有眼睛的晶狀體，顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡、投影儀的平面鏡和鏡頭。（1）其工作原理與照相機(jī)相同的有：_________，其工作原理與放大鏡相同的有：_________，利用光的反射的有：________。（以上3個(gè)空格均選填圖中序號(hào)）（2）圖甲中是______眼，要戴上______透鏡來(lái)矯正。（3）投影儀屏幕上的像是______立、放大的實(shí)像；要使屏幕上的像更大一些，應(yīng)該將鏡頭向_____調(diào)節(jié)，同時(shí)投影儀應(yīng)適當(dāng)_________屏幕?！敬鸢浮?/p>

①⑤

②⑥

④⑦

近視

凹

倒

物體

遠(yuǎn)離【詳解】（1）[1]眼睛晶狀體是將遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過(guò)晶狀體折射后在視網(wǎng)膜成倒立縮小的實(shí)像，與望遠(yuǎn)鏡的物鏡、照相機(jī)成像原理相同。[2]顯微鏡中的目鏡與望遠(yuǎn)鏡的目鏡與物鏡所成的實(shí)像距離較近，距離小于一倍焦距，作用所將實(shí)像再次放大，所以它們相當(dāng)于放大鏡。[3]顯微鏡中的反光鏡是將光線反射到載物臺(tái)上，增加載玻片亮度；投影儀中的平面鏡將光線反射到屏幕上，它們都利用光的反射。（2）