分层作业：5.5 跨学科实践：制作望远镜（解析版）

学而优教有方5.5跨学科实践：制作望远镜一、制作望远镜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。2.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。3．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。4．人眼能不能看清一个物体，物体对我们所成的视角的大小十分重要，望远镜物镜所成的像虽然比远方物体，但由于它离我们的眼睛很，再加上镜的放大作用，视角就可以变得很了。【答案】小，近，目，大。【详解】使用望远镜观察远处的物体，物体在物镜镜头的两倍焦距以外，此时物体经物镜（凸透镜）成倒立缩小的实像，所成的像虽然比远方物体小，但由于它离我们的眼睛很近，再加上此时成的像在目镜的镜头的一倍焦距以内，经过物镜成像再次被放大成虚线，所以视角就变得很大了。5.现有两个焦距分别为50cm和200cm的凸透镜，如果要用这两个凸透镜做一个开普勒望远镜，需要准备一个cm长的镜筒．【答案】250【详解】用两个焦距不同的凸透镜可以制成开普勒望远镜：目镜焦距较短，物镜焦距较长，故物镜焦距200cm，目镜焦距50cm，物体通过物镜成像在物镜的焦点附近，同时向也在目镜的焦点以内，所以镜筒长度应为250cm．开普勒望远镜：目镜、物镜都是凸透镜，目镜焦距较短，物镜焦距较长。6.2016年11月14日夜空出现的“超级月亮”如图所示。下列对“超级月亮”的解释，你认为比较合理的是（）

A．月亮本身变大了B．月亮距离我们很近时，视角变大了C．月亮距离我们很远时，视角变小了D．月亮变大且距离我们很近【答案】B【详解】超级月亮是指月亮距离地球最近的状态，此时，月亮围绕地球转动，到达离地球最近的地方，距离我们最近，使视角增大，所以我们看到的月亮好像比平时的增大了。实际上月亮本身的大小不变。故选B。7.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。二、望远镜与宇宙探索8.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。9.如图的示意图中，能反映宇宙银河系、太阳系之间大小关系的是（）A BC D【答案】C【详解】由太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员，可以判断宇宙>银河系>太阳系。故选C。10.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．11．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。12.“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，于是架设一台天文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．它由两组透镜组成，靠近眼镜的为目镜，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；C.望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，故C错误；D.望远镜由两组透镜组成，靠近眼镜的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确。故选D.13.下列说法不正确的是（）A．1609年，意大利物理学家伽利略首次用望远镜观察天体，支持了哥白尼的“日心说”B．1846年，根据牛顿发现的万有引力定律，发现了“海王星”C．1990年，“哈勃”太空望远镜的升空，使人类观测宇宙的能力空前提高D．银河系是宇宙星系中的一员，太阳是银河系恒星中的一员，太阳周围有八大行星，地球在第四条轨道上【答案】D【详解】A．1609年，意大利物理学家伽利略首次用自制望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”，故A正确，不符合题意；B．1846年，牛顿根据万有引力定律猜想天王星外还有一颗未知行星并计算出其运动轨道，即发现了“海王星”，故B正确，不符合题意；C．1990年，哈勃空间望远镜，是以天文学家爱德温•哈勃为名，在轨道上环绕着地球的望远镜，它能够使人类观察宇宙的发展变化，使人类观测宇宙的能力空前提高，故C正确，不符合题意；D．银河系是宇宙星系中的一员，太阳是银河系恒星中的一员，太阳周围有八大行星，地球在第三条轨道上，故D错误，符合题意。故选D。14．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。15.“金星凌日”是一种天文奇观，即从地球上看去，有一个小黑点在太阳表面缓慢移动。（1）要使观测到的景象更加清晰，最好借助（选填“显微镜”或“望远镜”）观察；（2）“金星凌日”现象可以用原理来解释。光在传播过程中（选填“需要”或“不需要”）介质；（3）如图为太阳及八大行星示意图，据图分析，你认为在地球上除了可以看到“金星凌日”外，还能看到“凌日”现象。【答案】望远镜光的直线传播不需要水星【详解】（1）显微镜有放大的作用，用于观察微小物体，利用凸透镜成像原理制成的望远镜，能够用来观测远处的星体情况。（2）“金星凌日”现象的成因是光是沿直线传播的，当金星转到太阳和地球中间且三者在一条直线上时，在地球上看，金星在太阳表面移动，这就是“金星凌日”现象；光可以在真空中传播，说明光在传播过程中不需要介质。（3）如图所示，根据图片中的信息分析，在地球和太阳之间还有水星，所以当水星转到太阳与地球的中间，且三者在一条直线上时，就会发生“水星凌日”现象。16．（2023·吉林长春·统考中考真题）下列物体尺度最大的是（）A．太阳 B．月亮 C．地球 D．人造卫星【答案】A【详解】地球是太阳的行星，月亮和人造卫星都是地球的卫星，人造卫星比月亮小的多，所以，尺度最大的是太阳。故选A。17．（2023·成都·统考中考真题）“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．由于天文望远镜看到的像是放大的，可知看到月球环形山，此时像比物大，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。18．（2024·广东广州·二模）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。19．（2024·广东惠州·模拟预测）为纪念伽利略将望远镜用于天文观察四百周年，联合国将2009年定为天文年。伽利略望远镜利用了凸透镜成像的原理，它是由两组透镜组成的。靠近被观测物体的叫作，靠近眼睛的叫作。前者的作用与相同。【答案】物镜目镜照相机【详解】望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，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。物镜的作用相当于一个照相机，被观测物体在物镜（凸透镜）的二倍焦距以外，成倒立缩小的实像；这个倒立缩小的实像正好落在目镜的一倍焦距内的位置，又通过目镜（凸透镜）成一个正立、放大的虚像。20．（2024·江苏苏州·一模）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