人教版八年級物理上冊通關(guān)講義 第五章 《透鏡及其應(yīng)用》 第五節(jié) 顯微鏡和望遠鏡（雙基過關(guān)+考點突破）（原卷版+解析）

這是一份人教版八年級物理上冊通關(guān)講義 第五章 《透鏡及其應(yīng)用》 第五節(jié) 顯微鏡和望遠鏡（雙基過關(guān)+考點突破）（原卷版+解析），共16頁。
第5節(jié) 顯微鏡和望遠鏡 雙基過關(guān) 知識點一、顯微鏡： 1.結(jié)構(gòu)及作用： （1）目鏡：靠近眼睛的凸透鏡，作用相當于普通的放大鏡。 （2）物鏡：靠近被觀察物體的凸透鏡，作用相當于投影儀的鏡頭。 （3）載物片：承載被觀察的物體。 （4）反光鏡：增加光的強度，照亮被觀察的物體。反光鏡一面是平面鏡，另一面是凹面鏡。光線太弱時用凹面鏡反光，光線較強時用平面鏡反光。 2.原理： 如圖，被觀察的物體位于物鏡一倍焦距和二倍焦距之間，來自物體的光經(jīng)物鏡后成一個放大的實像，所成的像位于目鏡焦點以內(nèi)，目鏡相當于一個放大鏡，該實像經(jīng)目鏡再次放大。由此可知，顯微鏡可以對物體進行兩次放大。 3.作用： 觀察細微的物體或物體上的細微部分。 基礎(chǔ)自測： 1.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　　） A.矯正遠視眼需要佩戴合適的凹透鏡 B.人站在穿衣鏡前看到自己在鏡中的像是實像 C.用照相機拍照時，景物應(yīng)位于照相機鏡頭的二倍焦距以內(nèi) D.待觀察物體通過顯微鏡的物鏡在目鏡的焦點附近生成一個倒立、放大的實像 知識點二、望遠鏡 1.構(gòu)造 (1)物鏡：使遠處的物體在焦點附近成實像。 (2)目鏡：靠近眼睛，作用相當于一個放大鏡。 2.成像原理 望遠鏡的構(gòu)造跟顯微鏡類似，也是由物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成的，不同的只是望遠鏡物鏡的焦距長而目鏡的焦距短，遠處的物體在物鏡的焦點附近成一個倒立、縮小的實像，雖然像相對于物體是縮小的、但是距離觀察者很近，觀察的視角比原來大很多、且這一實像落在目鏡的焦點以內(nèi)，人眼通過目鏡就看到放大的虛像，這樣就能看清遠處的物體了，但最終觀察到的虛像比原來的物體小。 3.望遠鏡的作用 觀察遠處的物體時，增大被觀察物體的視角，可以看清遠處的物體。開普勒望遠鏡觀察到的像是倒立的，故這種望遠鏡用來觀察天體比較方便，在生活、軍事上用的望遠鏡可以看到正立的像，其結(jié)構(gòu)與開普勒望遠鏡不同，它的物鏡是一個凸透鏡，而目鏡是一個凹透鏡。 4.視角 （1）定義：觀察物體時，從物體兩端(上、下或左、右)引出的光線在人眼光心處所成的夾角，如圖 （2）影響因素 ①視角與物體大小的關(guān)系：物體到觀察者的距離一定時，物體越大，視角越大，如圖甲所示。 甲 乙 ②視角與物體到眼睛距離的關(guān)系：物體大小一定時，離眼睛越近，視角越大，如圖乙所示。 （3）注意 ①物體對眼睛所成視角的大小不僅與物體本身的大小有關(guān)，還與物體到眼睛的距離有關(guān)； ②物體看起來近大遠小，就是因為人眼到物體的距離不同，造成視角不同。 5.用“視角”分析顯微鏡和望遠鏡“放大”物體的原理 (1)我們看物體時，物體對眼睛的視角小，看到的物體就小，可能看不清楚物體。視角越大，看到的物體就越大，對物體觀察得越清楚。 (2)用顯微鏡觀察物體時，物體經(jīng)物鏡和目鏡分別進行了兩次放大，因此顯微鏡采用的是將物體放大的方法增大了視角，從而看清微小物體。 (3)在使用望遠鏡時，遠處物體經(jīng)物鏡所成的像雖然是縮小的，但是它離眼睛很近，加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大。望遠鏡主要采用將遠處的物體拉近的方法增大了視角，從而看清遠處的物體。 基礎(chǔ)自測 2．2019年5月，第二屆世界智能大會在天津開幕。如圖所示是會場中展示的“5G遠程駕駛”，三個大屏幕分別顯示多個視角及車速等信息。屏幕上顯示的彩色畫面是由紅、　 　、藍三種色光混合而成的。被控制的汽車上裝有攝像頭，其中攝像頭的鏡頭相當于　 ?。ㄌ睢巴埂被颉鞍肌保┩哥R，攝像頭成像的原理與　 　（填“顯微鏡”或“望遠鏡”）的物鏡成像的原理相同。 3．如圖14為某望遠鏡內(nèi)部部分光路圖，物鏡是凸透鏡，O為光心，F(xiàn)為物鏡焦點，焦距為500mm。 （1）在圖中畫出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線。 （2）目鏡是______透鏡（選填“凹”或“凸”） （3）用此望遠鏡觀測月球時，月球經(jīng)物鏡成一個_______（選填“倒立”或“正立”）、_______（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像。 4.2016年11月14日夜空出現(xiàn)的“超級月亮”如圖所示。下列對“超級月亮”的解釋,你認為比較合理的是(　　) A.月亮本身變大了 B.月亮距離我們很近時,視角變大了 C.月亮距離我們很遠時,視角變小了 D.月亮變大且距離我們很近 知識點三、探索宇宙 1.觀察宇宙 第一位把望遠鏡指向天空的是意大利物理學家伽利略。1609年，伽利略用自制的望遠鏡觀察天體，以確鑿的證據(jù)支持了哥白尼的“日心說”。他還第一個觀察到了木星的衛(wèi)星、太陽黑子和月球上的環(huán)形山。 2.太陽的行星 太陽周圍有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星繞它運行，地球在離太陽比較近的第三條軌道上。 3.大小關(guān)系 太陽是太陽系中的一員，太陽系是銀河系的一部分，銀河系是宇宙的一部分。 基礎(chǔ)自測 5.關(guān)于宇宙,下列認識正確的是(　　) A.宇宙是以地球為中心的天體 B.宇宙就是指天體中的銀河系 C.宇宙只包括太陽系和銀河系 D.宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 6.1610年，伽利略用自制望遠鏡觀察太陽系，并進行了研究。下列太陽系示意圖中表示地球的是(　　) 考點突破 考點1.顯微鏡的成像原理 方法：運用規(guī)律分析法，辨析選項。 顯微鏡的物鏡和目鏡的成像特點：（1）物鏡：成倒立、放大的實像，相當于投影儀；（2）目鏡：成正立、放大的虛像，相當于放大鏡。 例1.小磊在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將凸透鏡A固定在光具座上35cm處，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示。接著，他將凸透鏡A換成凸透鏡B并保持燭焰和透鏡位置不變，移動光屏再次得到清晰的像如圖乙所示。則下列說法中正確的是 （ ） A．A的焦距小于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖甲相同 B．A的焦距小于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖乙相同 C．A的焦距大于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖甲相同 D．A的焦距大于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖乙相同 考點2.望遠鏡的成像原理 方法：通過望遠鏡和攝像機的成像原理辨析 （1）望遠鏡的物鏡相當于照相機，成倒立、縮小的實像；目鏡相當于放大鏡，成正立放大的虛像。 （2）攝像機的攝像頭是凸透鏡，物體在二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像。 例2.2018年1月31日晚，我國幾乎所有地區(qū)都欣賞到一輪“紅月亮”高懸夜空的迷人景象。有很多天文愛好者使用望遠鏡欣賞美麗的月食景觀，還有人用攝像頭記錄下整個過程。對于以下說法正確的是 A.?望遠鏡的物鏡相當于投影儀 B.?通過攝像頭所成的像是正立放大的 C.?通過望遠鏡的物鏡成倒立縮小的實像 D.?攝像頭記錄“紅月亮”時鏡頭應(yīng)該前伸 考點3.視角 方法：（1）明確視角概念：視角是從物體兩端引出的光線在人眼光心處所成的夾角；知道視角大小的影響因素：物體本身的尺度和物體到眼睛的距離；得出結(jié)論：物體越大，物體距離眼睛越近，視角就越大 （2）運用控制變量法探究視角與物體高度的關(guān)系時，應(yīng)控制物體與眼睛的距離一定，探究視角與物體和人眼的距離的關(guān)系時，應(yīng)控制物體的高度一定。 例3.小明同學為了探究物體對眼睛視角大小的相關(guān)因素，他通過觀察不同高度的樹木且不斷地改變眼睛與樹木的距離，如圖所示，得到數(shù)據(jù)，如表格所示： 分析表格中的數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論有： （1）在觀察相同高度的物體時，視角的大小與________有關(guān)，________越遠視角越________。 （2）觀察者的眼睛與物體距離不變時，視角的大小______有關(guān)，______越大，視角越______。物體高度h（m）421距物體距離s（m）864286428642視角α（度）2836.853.19014.21928535.59.514.228 第5節(jié) 顯微鏡和望遠鏡 雙基過關(guān) 知識點一、顯微鏡： 1.結(jié)構(gòu)及作用： （1）目鏡：靠近眼睛的凸透鏡，作用相當于普通的放大鏡。 （2）物鏡：靠近被觀察物體的凸透鏡，作用相當于投影儀的鏡頭。 （3）載物片：承載被觀察的物體。 （4）反光鏡：增加光的強度，照亮被觀察的物體。反光鏡一面是平面鏡，另一面是凹面鏡。光線太弱時用凹面鏡反光，光線較強時用平面鏡反光。 2.原理： 如圖，被觀察的物體位于物鏡一倍焦距和二倍焦距之間，來自物體的光經(jīng)物鏡后成一個放大的實像，所成的像位于目鏡焦點以內(nèi)，目鏡相當于一個放大鏡，該實像經(jīng)目鏡再次放大。由此可知，顯微鏡可以對物體進行兩次放大。 3.作用： 觀察細微的物體或物體上的細微部分。 基礎(chǔ)自測： 1.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　?。?A.矯正遠視眼需要佩戴合適的凹透鏡 B.人站在穿衣鏡前看到自己在鏡中的像是實像 C.用照相機拍照時，景物應(yīng)位于照相機鏡頭的二倍焦距以內(nèi) D.待觀察物體通過顯微鏡的物鏡在目鏡的焦點附近生成一個倒立、放大的實像 【答案】D 【解析】解：A、近視眼是晶狀體的曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡，使光線推遲會聚，因此利用了凹透鏡對光的發(fā)散作用，故A錯誤； B、穿衣鏡是平面鏡，人站在穿衣鏡前看到自己在鏡中的像是正立等大的虛像，故B錯誤； C、照相機是根據(jù)物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立縮小實像的原理制成的，故照相時，被照者應(yīng)站在鏡頭二倍焦距之外，故C錯誤； D、顯微鏡的目鏡相當于放大鏡，放大鏡是根據(jù)物距小于焦距時，凸透鏡成正立放大虛像，故D正確。 故選：D。 知識點二、望遠鏡 1.構(gòu)造 (1)物鏡：使遠處的物體在焦點附近成實像。 (2)目鏡：靠近眼睛，作用相當于一個放大鏡。 2.成像原理 望遠鏡的構(gòu)造跟顯微鏡類似，也是由物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成的，不同的只是望遠鏡物鏡的焦距長而目鏡的焦距短，遠處的物體在物鏡的焦點附近成一個倒立、縮小的實像，雖然像相對于物體是縮小的、但是距離觀察者很近，觀察的視角比原來大很多、且這一實像落在目鏡的焦點以內(nèi)，人眼通過目鏡就看到放大的虛像，這樣就能看清遠處的物體了，但最終觀察到的虛像比原來的物體小。 3.望遠鏡的作用 觀察遠處的物體時，增大被觀察物體的視角，可以看清遠處的物體。開普勒望遠鏡觀察到的像是倒立的，故這種望遠鏡用來觀察天體比較方便，在生活、軍事上用的望遠鏡可以看到正立的像，其結(jié)構(gòu)與開普勒望遠鏡不同，它的物鏡是一個凸透鏡，而目鏡是一個凹透鏡。 4.視角 （1）定義：觀察物體時，從物體兩端(上、下或左、右)引出的光線在人眼光心處所成的夾角，如圖 （2）影響因素 ①視角與物體大小的關(guān)系：物體到觀察者的距離一定時，物體越大，視角越大，如圖甲所示。 甲 乙 ②視角與物體到眼睛距離的關(guān)系：物體大小一定時，離眼睛越近，視角越大，如圖乙所示。 （3）注意 ①物體對眼睛所成視角的大小不僅與物體本身的大小有關(guān)，還與物體到眼睛的距離有關(guān)； ②物體看起來近大遠小，就是因為人眼到物體的距離不同，造成視角不同。 5.用“視角”分析顯微鏡和望遠鏡“放大”物體的原理 (1)我們看物體時，物體對眼睛的視角小，看到的物體就小，可能看不清楚物體。視角越大，看到的物體就越大，對物體觀察得越清楚。 (2)用顯微鏡觀察物體時，物體經(jīng)物鏡和目鏡分別進行了兩次放大，因此顯微鏡采用的是將物體放大的方法增大了視角，從而看清微小物體。 (3)在使用望遠鏡時，遠處物體經(jīng)物鏡所成的像雖然是縮小的，但是它離眼睛很近，加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大。望遠鏡主要采用將遠處的物體拉近的方法增大了視角，從而看清遠處的物體。 基礎(chǔ)自測 2．2019年5月，第二屆世界智能大會在天津開幕。如圖所示是會場中展示的“5G遠程駕駛”，三個大屏幕分別顯示多個視角及車速等信息。屏幕上顯示的彩色畫面是由紅、　 　、藍三種色光混合而成的。被控制的汽車上裝有攝像頭，其中攝像頭的鏡頭相當于　 ?。ㄌ睢巴埂被颉鞍肌保┩哥R，攝像頭成像的原理與　 　（填“顯微鏡”或“望遠鏡”）的物鏡成像的原理相同。 【答案】綠；凸；望遠鏡 【解析】紅、綠、藍三色光混合后能產(chǎn)生各種色彩，這三種色光叫做色光的三原色，所以根據(jù)色光的混合規(guī)律，在電視屏幕中只需要紅、綠、藍三種顏色即可配出各種絢麗的色彩來。 攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，照相機和攝像頭的原理為：當u＞2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。 望遠鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成倒立、縮小的實像，與攝像頭成像的原理相同。 3．如圖14為某望遠鏡內(nèi)部部分光路圖，物鏡是凸透鏡，O為光心，F(xiàn)為物鏡焦點，焦距為500mm。 （1）在圖中畫出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線。 （2）目鏡是______透鏡（選填“凹”或“凸”） （3）用此望遠鏡觀測月球時，月球經(jīng)物鏡成一個_______（選填“倒立”或“正立”）、_______（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像。 【答案】（1）見解析 （2）凹 （3）倒立 縮小 【解析】（1）由凸透鏡的三條特殊光線得，過光心的光線傳播方向不改變，經(jīng)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行主光軸射出，據(jù)此即可作出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線，如圖14-1所示。（2）由圖14知，目鏡對光線a、b有發(fā)散作用，說明目鏡是凹透鏡。（3）用此望遠鏡觀測月球時，由于物距u>2f，所以月球經(jīng)物鏡成一個倒立、縮小的實像。 4.2016年11月14日夜空出現(xiàn)的“超級月亮”如圖所示。下列對“超級月亮”的解釋,你認為比較合理的是(　　) A.月亮本身變大了 B.月亮距離我們很近時,視角變大了 C.月亮距離我們很遠時,視角變小了 D.月亮變大且距離我們很近 【答案】B　 【解析】超級月亮是指月亮距離地球最近的狀態(tài),此時,月亮圍繞地球轉(zhuǎn)動,到達離地球最近的地方,距離我們最近,使視角增大,所以我們看到的月亮好像比平時的增大了。實際上月亮本身的大小不變。 知識點三、探索宇宙 1.觀察宇宙 第一位把望遠鏡指向天空的是意大利物理學家伽利略。1609年，伽利略用自制的望遠鏡觀察天體，以確鑿的證據(jù)支持了哥白尼的“日心說”。他還第一個觀察到了木星的衛(wèi)星、太陽黑子和月球上的環(huán)形山。 2.太陽的行星 太陽周圍有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星繞它運行，地球在離太陽比較近的第三條軌道上。 3.大小關(guān)系 太陽是太陽系中的一員，太陽系是銀河系的一部分，銀河系是宇宙的一部分。 基礎(chǔ)自測 5.關(guān)于宇宙,下列認識正確的是(　　) A.宇宙是以地球為中心的天體 B.宇宙就是指天體中的銀河系 C.宇宙只包括太陽系和銀河系 D.宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 【答案】D　 【解析】宇宙中擁有數(shù)十億個星系,銀河系只是其中的一個星系,太陽系是銀河系中幾千億顆恒星中的一員。宇宙的特點有物質(zhì)性和運動性,宇宙中的天體可根據(jù)運動組合關(guān)系組成各種天體系統(tǒng),它們的運動是有規(guī)律可循的,如太陽系中的八大行星圍繞恒星太陽運動,月球圍繞地球運動。天體系統(tǒng)是有層次的,地月系屬于太陽系,太陽系屬于銀河系,銀河系又屬于總星系。 6.1610年，伽利略用自制望遠鏡觀察太陽系，并進行了研究。下列太陽系示意圖中表示地球的是(　　) 【答案】A 【解析】太陽周圍有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星繞其運動，地球在離太陽較近的第三條軌道上。 考點突破 考點1.顯微鏡的成像原理 方法：運用規(guī)律分析法，辨析選項。 顯微鏡的物鏡和目鏡的成像特點：（1）物鏡：成倒立、放大的實像，相當于投影儀；（2）目鏡：成正立、放大的虛像，相當于放大鏡。 例1.小磊在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將凸透鏡A固定在光具座上35cm處，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示。接著，他將凸透鏡A換成凸透鏡B并保持燭焰和透鏡位置不變，移動光屏再次得到清晰的像如圖乙所示。則下列說法中正確的是 （ ） A．A的焦距小于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖甲相同 B．A的焦距小于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖乙相同 C．A的焦距大于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖甲相同 D．A的焦距大于B的焦距，顯微鏡的物鏡成像原理與圖乙相同 【答案】C 【解析】由圖甲可以看出，燭焰在光屏上成倒立、放大的像，所以物距u滿足 fA