第5节 跨学科实践：制作望远镜（重难点训练）初中物理人教版（2024）八年级上册 第五章 透镜及其应用（原卷版）

2/2第5节跨学科实践：制作望远镜一．望远镜的组成部分及作用（共11小题）二．望远镜的目镜和物镜的成像原理（共12小题）三．天文望远镜的发展史（共5小题）一．望远镜的组成部分及作用（共11小题）1．某同学在制作望远镜时，下列关于项目实施过程中正确的是（）A．目镜的直径要比物镜的直径大B．确定望远镜的放大倍数一般为2-3倍为宜C．两块凸透镜之间的距离随意放置即可D．物镜与放大镜原理相同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．143．如图所示，四幅图中的现象与下列所对应的文字说法或解释正确的是（）A．图甲：天鹅在水中的倒影可用光的折射来解释B．图乙：通过凸面镜看拐弯处车辆的像利用了光的反射C．图丙:空气泡对入射的平行光线具有会聚作用D．图丁:通过“水杯望远镜”观看到的远处景物是景物的实像4．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为物镜的焦距）5．下面是小明同学梳理的光学笔记，其中错误的是（）A．一束光通过一个光学元件后会相交于一点，则这束光可能是被会聚了B．如果要在竖放的平面镜中形成完整的实像，则平面镜的长度至少是物体高度的一半C．光从空气射入水中或其他透明介质中时，折射角不一定小于入射角D．开普勒望远镜的物镜相当于一架照相机，能让远处物体成像在近处，便于观察6．显微镜的物镜相当于的镜头，望远镜的目镜相当于的镜头。（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）7．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。8．《血战无名川》讲述了志愿军狙击手英勇作战的故事。狙击手爬伏时，瞄准镜的物镜上覆盖有伪装网，目的是防止光滑的镜片发生反射暴露目标；狙击手的瞄准镜起到了（“望远镜”或“显微镜”）的作用；由于人体会辐射出（“红外”或“紫外”）线，在现代战争中狙击手可以使用热感成像仪寻找目标。9．如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。(1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较（“亮”、“暗”）时使用；(2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的镜头（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。10．某同学用两个焦距分别为10cm和20cm的凸透镜制作了一个如图甲所示的望远镜。(1)目镜的作用相当于一个（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；(2)这种望远镜的放大倍率是物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了让成像质量好一些，放大倍率为2～3倍即可，因此应选择焦距为cm的凸透镜作为物镜，另一个凸透镜作为目镜；(3)该同学制作的望远镜结构如图乙所示，用它观察远处物体时，眼睛在图乙中（填字母）位置观察效果更好，当他观察的物体变近时，应将纸筒（填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”）。11．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20cm；直径5cm

B．焦距10cm；直径4cm

C．焦距5cm；直径3cm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”）。二．望远镜的目镜和物镜的成像原理（共12小题）12．如图所示，眼睛、显微镜、望远镜和投影仪用到了我们所学的很多光学知识，里面有眼睛的晶状体，显微镜和望远镜的目镜和物镜、投影仪的平面镜和镜头。下列说法正确的是（）A．图甲中是近视眼，要戴上凸透镜来矫正B．其工作原理与照相机相同的有①⑤C．其工作原理与放大镜相同的有②⑥，利用光的反射的有③④⑦D．投影仪屏幕上的像是倒立、放大的实像；要使屏幕上的像更大一些，应该将镜头向上调节，同时投影仪应适当远离屏幕13．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14．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25cmD．小阳看到的是远处物体倒立的实像15．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16．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17．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18．随着科技的发展，AI技术已经进入我们生活的各个领域。如图所示是一款“AI科技化妆镜”，可以用摄像头对人脸拍照，经过AI处理，最终将画面呈现在显示屏上。人脸通过化妆镜的摄像头在感光元件上成倒立、的实像，该摄像头的成像原理与（“显微镜”或“望远镜”）的物镜相同。19．如图是小明自制的简易望远镜，它是由两个焦距不同的凸透镜组成的，小明用它观察远处的物体时，光透过该凸透镜成一个（选填“正立”或“倒立”）、（选填“放大”或“缩小”）的实像。这个实像到目镜的距离（选填“大于”“小于”或“等于”）目镜的焦距，经过目镜成正立、放大的虚像。20．跨学科实践：如图甲所示，小明选两个焦距不同的凸透镜，制作望远镜。靠近被观测物体的叫作物镜，靠近眼睛的叫作目镜。根据图乙完成下列填空：(1)小明制作的望远镜的原理是：将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个像，这个像落在目镜的焦点内；再经目镜使这个像再成一个像。(2)小明用的物镜相当于，目镜相当于。（两空选填“照相机”“显微镜”或“放大镜”）21．某同学使用图中器材探究凸透镜成像的规律。(1)如图（a），经调节后，光屏上成倒立、的实像。根据表格中数据，（a）图实验中选取的是焦距为cm的凸透镜；凸透镜编号焦距/cm直径/cm①53.5②54.5③104.5④154.5(2)一段时间后，发现烛焰的像如图（b）所示，为了便于后续多次实验，此时应将向上调节，可以使烛焰的像成在光屏中央；(3)如图（c），将蜡烛换成“F”光源，调整光源和光屏的位置。在光屏上可观察到清晰的像，人眼在凸透镜的位置附近向左看，左侧是“F”型光源，向右看，光屏上的像应该是图（c）中的（选填字母）；(4)如果想利用两块凸透镜制作一个望远镜，要求物镜的作用相当于照相机，目镜的作用相当于放大镜，则制作时应该选择焦距较长、直径较的凸透镜作为物镜。22．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制的物距和像距的关系图像如图甲所示。(1)由图甲可知凸透镜的焦距f＝cm；(2)实验前，要调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图乙所示。下列几种调整方法最方便合理的是______；（填序号）A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度B．用刻度尺一个个地测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度C．把蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，再分开(3)实验中，图乙光屏上得到清晰的像，就是利用这一成像规律工作的；(4)小明继续探究“视力的矫正”，用凸透镜模拟人眼的晶状体。如图丙所示，先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。摘掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使像重新清晰，应将光屏（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，得到清晰的像后可以发现，该像的大小与原来的像相比（选填“变大”“变小”或“不变”）；(5)若再拿一个和本实验相同的凸透镜组成望远镜，那么两片镜片间的距离应该在cm。三．天文望远镜的发展史（共5小题）23．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24．“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．太阳光照在人身上后反射的光不遵循光的反射定律C．通过天文望远镜看到月球上的环形山，此时像与物等大D．海市蜃楼是由光的折射形成的25．夜晚，我们用望远镜观测天空时能看到许多没有见过的美丽天体。第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家；天文测量中常用的“光年”是的单位。26．是经典力学和实验物理学的先驱，并率先使用望远镜观察天空。2020年我国北斗卫星导航系统盖全世界，北斗卫星是通过电磁波与地面站进行通信的，电磁波的传播速度与光在真空中的传播速度一样，为m/s。27．望远镜与探索宇宙在人类历史的早期，人们利用肉眼观测天象。后来人们通过测量天体的运动、制定历法，指导人们的生产生活。例如，战国时期的文献中记载：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”这说明人们很早就发现了北斗七星一年中的周回运转在昭示四季、节气变迁方面的重要作用。望远镜的发明大大扩展了人类观测天空的视野。（1）使用望远镜探索宇宙的历程A第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609年，伽利略用自制的望远镜观察天体（图），以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。伽利略时代的望远镜B1846年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久，人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星，它被命名为“海王星”。C1990年，科学家把“哈勃”空间望远镜送入太空，使人类观测宇宙的能力空前提