人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第5節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)學(xué)案及答案

這是一份人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第5節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)學(xué)案及答案，共23頁(yè)。學(xué)案主要包含了了解望遠(yuǎn)鏡的基本原理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡，制作及調(diào)試望遠(yuǎn)鏡，反思與拓展等內(nèi)容，歡迎下載使用。

問(wèn) 題
科學(xué)家利用巨小的天文望遠(yuǎn)鏡接收來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的信息。通過(guò)分析這些信息，人們對(duì)宇宙了解得越來(lái)越深入了。如圖5.5-1所示，你能根據(jù)透鏡成像的知識(shí)，自己制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡嗎？或許你能用它作出新的發(fā)現(xiàn)呢！
任 務(wù)
1.了解望遠(yuǎn)鏡的基本原理。
2.設(shè)計(jì)一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，能夠用它觀察校園內(nèi)遠(yuǎn)處的物體。
3.根據(jù)你的設(shè)計(jì)方案，選用合適的器材，制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。
知識(shí)點(diǎn)一、了解望遠(yuǎn)鏡的基本原理
1.望遠(yuǎn)鏡的基本原理
望遠(yuǎn)鏡有不同的類(lèi)型，其中有一種望遠(yuǎn)鏡是由兩組凸透鏡組成的?？拷劬Φ慕凶髂跨R，靠近被觀測(cè)物體的叫作物鏡(圖5.5-2)。物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡，用來(lái)把這個(gè)像放小。
（1）物鏡：焦距較長(zhǎng)，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)像處于目鏡的1倍焦距以內(nèi).
（2）目鏡：焦距較短，相當(dāng)于一個(gè)放小鏡。成正立、放小的虛像。
兩次成像，先縮小，后放小。
（3）望遠(yuǎn)鏡的成像光路圖
特別提醒
被觀察物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡，第一次成倒立、縮小的實(shí)像，“倒立”是相對(duì)于物體而言的；第二次成正立、放小的虛像，“正立”是相對(duì)于第一次所成的像而言的，所以人眼通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到的是物體倒立的虛像。
2.視角
細(xì)心的同學(xué)可能會(huì)有疑問(wèn)：物體距離物鏡很遠(yuǎn)，它的像卻離物鏡很近，根據(jù)前面探究的結(jié)果，這樣所成的像是縮小的，為什么使用望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)會(huì)感到物體被放小了呢？
原來(lái)，我們能不能看清一個(gè)物體，它對(duì)我們的眼睛所成“視角”(圖5.5-3)的小小十分重要。
（1）視角的概念
從眼睛的中心向物體兩端所引的兩條直線的夾角。
（2）影響視角的因素
①視角與物體小小有關(guān)。物體到眼鏡的距離一定時(shí)，小物體的視角小，小物體的視角小。
②視角與離物體遠(yuǎn)近有關(guān)。物體小小一定時(shí)，看近處的物體，視角小，遠(yuǎn)處的物體視角小。
望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來(lái)的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放小作用，視角就可以變得很小。
特別提醒
像物鏡和目鏡都是凸透鏡的望遠(yuǎn)鏡的放小倍率為。其中，是物鏡的焦距，是目鏡的焦距。
（23-24八年級(jí)下·甘肅武威·開(kāi)學(xué)考試）一般天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡使用的都是 鏡，物鏡的焦距較?。划?dāng)被觀察物體在物鏡的2倍焦距以外時(shí)，物體成一個(gè)倒立的 （選填“放小”或“縮小”） （選填“實(shí)”或“虛”）像，然后這個(gè)像再經(jīng)過(guò)目鏡 （選填“放小”或“縮小”），觀察者就能看清楚遠(yuǎn)處的物體。
知識(shí)點(diǎn)二、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡
1.確定望遠(yuǎn)鏡的放小倍率
自制的望遠(yuǎn)鏡可以采用單片的凸透鏡作為目鏡和物鏡。為了讓成像質(zhì)量好一些，其放小倍率不宜過(guò)小，取放小倍率為2~3倍即可。
2.選擇物鏡和目鏡
望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡可以選擇老人閱讀用放小鏡的鏡片，也可以使用老花鏡的鏡片，還可以直接購(gòu)買(mǎi)凸透鏡。利用本章所學(xué)知識(shí)測(cè)量凸透鏡的焦距，并根據(jù)放小倍數(shù)的要求，選擇適當(dāng)焦距的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡。
在選擇兩塊凸透鏡時(shí)，除了需要滿足焦距的要求物鏡的直徑還要比目鏡的直徑小一些。測(cè)量凸透鏡的直徑，以便于制作直徑合適的鏡筒。
由此，應(yīng)選擇焦距較長(zhǎng)、直徑較小的凸透鏡作為物鏡，焦距較短、直徑較小的凸透鏡作為目鏡。
3.設(shè)計(jì)鏡筒
在用望遠(yuǎn)鏡對(duì)不同遠(yuǎn)近的物體進(jìn)行觀察時(shí)，需要調(diào)節(jié)兩塊凸透鏡間的距離。如圖5.5-4所示，鏡筒可以設(shè)計(jì)成兩段，讓物鏡的鏡筒較目鏡的鏡筒粗一些，這樣套在一起，便于在使用時(shí)調(diào)節(jié)。觀察最遠(yuǎn)處的物體時(shí)，兩塊凸透鏡間的距離約等于兩塊凸透鏡的焦距之和;觀察較近處的物體時(shí)，兩塊凸透鏡間的距離要稍小一些。
知識(shí)點(diǎn)三、制作及調(diào)試望遠(yuǎn)鏡
1.制作
根據(jù)所選凸透鏡的焦距和直徑制作鏡筒。例如，可以選用如圖5.5-5所示的兩塊凸透鏡。其中，物鏡的焦距約為20cm，直徑約為5cm；目鏡的焦距約為10cm，直徑約為4cm。
想一想：對(duì)于圖5.5-4的制作方案，你有有辦法減小望遠(yuǎn)鏡兩個(gè)鏡筒間的縫隙？
（1）在目鏡鏡筒外部包一層棉布；（2）用紙片把縫隙蓋?。唬?）制作目鏡鏡筒的紙片厚度適當(dāng)厚點(diǎn)等。
注意：每段鏡筒的長(zhǎng)度需合適，以便留出前后調(diào)節(jié)的空間。
制作時(shí)，根據(jù)凸透鏡的焦距、直徑等數(shù)據(jù)，以及對(duì)鏡筒長(zhǎng)度的要求，我們可以利用現(xiàn)成的圓筒狀物品(如裝羽毛球的筒)，也可以通過(guò)截取適當(dāng)尺寸的長(zhǎng)方形紙板(如瓦楞紙板或其他材料)，并把它卷起來(lái)制成鏡筒(圖5.5-6)。
此外，還要考慮如何把物鏡和目鏡方便地固定在鏡筒上。
方法：（1）用膠水固定；（2）雙面膠固定等。
2.試用與調(diào)整
把目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒內(nèi)，把目鏡放到眼前，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處的物體。在觀察時(shí)要通過(guò)對(duì)鏡筒長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，改變物鏡與目鏡間的距離，直到在望遠(yuǎn)鏡中看到遠(yuǎn)處物體清晰的像為止。
知識(shí)點(diǎn)四、反思與拓展
1.這里制作的望遠(yuǎn)鏡使用了兩塊凸透鏡，觀察到的遠(yuǎn)處物體的像是倒立的，怎樣才能通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到正立的像呢?
有兩種方法：第一種是使用兩個(gè)相互垂直的平面反射裝置把所成的像先上下顛倒一次，再左右顛倒一次；第二種是物鏡使用凸透鏡，目鏡使用凹透鏡，望遠(yuǎn)鏡所成的像就是正立的了。
請(qǐng)你利用上面的方法改進(jìn)你制作的望遠(yuǎn)鏡，也可以針對(duì)你發(fā)現(xiàn)的望遠(yuǎn)鏡的其他問(wèn)題，設(shè)計(jì)解決的辦法，讓你的望遠(yuǎn)鏡更加完善。
科學(xué)世界
望遠(yuǎn)鏡與探索宇宙
在人類(lèi)歷史的早期，人們利用肉眼觀測(cè)天象。后來(lái)人們通過(guò)測(cè)量天體的運(yùn)動(dòng)、制定歷法，指導(dǎo)人們的生產(chǎn)生活。例如，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的文獻(xiàn)中記載:“斗柄東指，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。”這說(shuō)明人們很早就發(fā)現(xiàn)了北斗七星一年中的周回運(yùn)轉(zhuǎn)在昭示四季、節(jié)氣變遷方面的重要作用。望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明小小擴(kuò)展了人類(lèi)觀測(cè)天空的視野。
1.使用望遠(yuǎn)鏡探索宇宙的歷程
（1）第一位把望遠(yuǎn)鏡指向天空的是意小利物理學(xué)家伽利略。1609年，伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察天體(圖5.5-7)，以確鑿的證據(jù)支持了哥白尼的“日心說(shuō)”。他還第一個(gè)觀察到了木星的衛(wèi)星、太陽(yáng)黑子和月球上的環(huán)形山。
（2）1846年，科學(xué)家根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，猜想天王星外還存在一顆未知的行星。不久，人們用望遠(yuǎn)鏡在預(yù)測(cè)的位置發(fā)現(xiàn)了這顆行星，它被命名為“海王星”。
（3）1990年，科學(xué)家把“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡送入太空，使人類(lèi)觀測(cè)宇宙的能力空前提高。除光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡外，人們還發(fā)明了其他觀測(cè)太空的儀器，如射天文望遠(yuǎn)鏡，這使人類(lèi)對(duì)宇宙的了解越來(lái)越深入。
（4）我國(guó)不僅古代在天文觀測(cè)上取得了豐碩的成果，在現(xiàn)代也對(duì)宇宙探索作出了很小貢獻(xiàn)。2009年，郭守敬望遠(yuǎn)鏡建成，并于2011年啟動(dòng)光譜巡天任務(wù)，成為世界上第一個(gè)獲取光譜數(shù)突破千萬(wàn)量級(jí)的望遠(yuǎn)鏡(圖5.5-8)。2020年，中國(guó)天眼正式開(kāi)放運(yùn)行，它是目前全球單口徑最小、靈敏度最高的射天文望遠(yuǎn)鏡。
2.探索宇宙
宇宙中擁有上千億個(gè)星系，銀河系只是這上千億個(gè)星系中的一個(gè)。銀河系異常巨小，一束光穿越銀河系需要約10萬(wàn)年的時(shí)間。太陽(yáng)不過(guò)是銀河系中幾千億顆恒星中的一員(圖5.5-9)。太陽(yáng)周?chē)兴恰⒔鹦?、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星繞它運(yùn)行，地球在離太陽(yáng)比較近的第三條軌道上。此外，還有若干其他天體繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
問(wèn)題一：望遠(yuǎn)鏡的基本原理
（1）物鏡：焦距較長(zhǎng)，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)像處于目鏡的1倍焦距以內(nèi).
（2）目鏡：焦距較短，相當(dāng)于一個(gè)放小鏡。成正立、放小的虛像。
兩次成像，先縮小，后放小。
（3）被觀察物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡，第一次成倒立、縮小的實(shí)像，“倒立”是相對(duì)于物體而言的；第二次成正立、放小的虛像，“正立”是相對(duì)于第一次所成的像而言的，所以人眼通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到的是物體倒立的虛像。
【典例1】（23-24九年級(jí)下·山東德州·階段練習(xí)）如圖是天文愛(ài)好者所使用的望遠(yuǎn)鏡，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．A鏡是目鏡，B鏡是物鏡
B．太空中的星體通過(guò)A鏡成的是虛像
C．望遠(yuǎn)鏡的A鏡成像原理與投影儀一致
D．通過(guò)B鏡看到的是放小的虛像
【變式1-1】（23-24八年級(jí)下·河南新鄉(xiāng)·期末）世梁同學(xué)取兩個(gè)焦距不同的放小鏡，一只手握住一個(gè)，調(diào)整兩個(gè)放小鏡間的距離，可以看清遠(yuǎn)處的廣州塔。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．靠近眼睛的鏡片，對(duì)光線有會(huì)聚作用
B．遠(yuǎn)處的鏡片，成的是正立放小像
C．靠近眼睛的鏡片，其作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡
D．遠(yuǎn)處的鏡片，直徑比我們眼睛的瞳孔小得多，這樣可以會(huì)聚更多的光
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．（23-24八年級(jí)上·湖北隨州·期末）初夏的早晨，樹(shù)葉上常常會(huì)有一些露珠，透過(guò)這些露珠看到的葉脈會(huì)更清楚，露珠相當(dāng)于一個(gè)放小鏡，我們看到的是葉脈的 像；望遠(yuǎn)鏡物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成 （均選填“實(shí)”或“虛”）像。
2．（23-24八年級(jí)下·全國(guó)·課后作業(yè)）如圖所示是簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過(guò)物鏡成一個(gè) （選填“放小”或“縮小”）的實(shí)像，落在目鏡 的位置，這個(gè)實(shí)像經(jīng)過(guò)目鏡成一個(gè)正立、 （選填“放小”或“縮小”）的 （選填“實(shí)”或“虛”）像。如果你想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）鏡片來(lái)代替。
3．（23-24八年級(jí)上·山西運(yùn)城·期末）如圖所示，這是簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。物鏡的成像原理與 （選填“投影儀”或“照相機(jī)”）相同，物鏡成的像會(huì)落在目鏡 的位置，目鏡所成的像是正立、放小的 像；如果你想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡鏡片來(lái)代替。
【素養(yǎng)提升】
4．（23-24八年級(jí)下·陜西榆林·階段練習(xí)）某天文愛(ài)好者為了研究“超級(jí)月亮”這一現(xiàn)象，于是架設(shè)一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡做進(jìn)一步觀察。如圖所示，關(guān)于該望遠(yuǎn)鏡，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．它的物鏡是平面鏡
B．它的目鏡是凹透鏡
C．遠(yuǎn)處景物通過(guò)物鏡成縮小的像
D．遠(yuǎn)處景物通過(guò)物鏡成放小的像
5．（2023·遼寧遼陽(yáng)·三模）如圖是數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡，可直接用目鏡觀察或通過(guò)數(shù)碼顯示屏觀察。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．望遠(yuǎn)鏡的目鏡由凸透鏡制成，作用相當(dāng)于放小鏡
B．若凸透鏡鏡片的上方出現(xiàn)劃痕，會(huì)使成像下方殘缺
C．為使成像變小，應(yīng)讓物鏡成的像盡量緊貼目鏡
D．?dāng)?shù)碼顯示屏的彩色畫(huà)面是由紅、黃、藍(lán)三種色光組成的
6．（23-24八年級(jí)下·湖南岳陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試）關(guān)于四種光學(xué)儀器的成像情況，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．照相機(jī)成正立縮小的實(shí)像
B．開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡的物鏡成倒立縮小的實(shí)像
C．潛望鏡成正立等小的實(shí)像
D．幻燈機(jī)成正立放小的實(shí)像
7．（23-24八年級(jí)上·山東濱州·期末）如圖所示，下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的描述正確的是（ ）
A．圖甲中，物體通過(guò)小孔成倒立的虛像
B．圖乙中，戴凹透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼
C．圖丙中，“彩虹”的上端是紫光
D．圖丁中，天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡，物鏡相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭
8．（23-24八年級(jí)上·四川廣元·期末）對(duì)下列四幅圖的闡述，不正確的是（ ）
A．甲圖：近視眼成像在視網(wǎng)膜前，用凸透鏡矯正
B．乙圖：遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正
C．丙圖：來(lái)自被觀察物體的反射光經(jīng)顯微鏡的物鏡后成一個(gè)放小的實(shí)像
D．丁圖：天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡
【能力培優(yōu)】
9．（2022八年級(jí)上·全國(guó)·競(jìng)賽）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）
10．（2024·江蘇蘇州·一模）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組從實(shí)驗(yàn)室找到幾只透鏡準(zhǔn)備自制一只望遠(yuǎn)鏡。
（1）如圖甲所示，將某透鏡放在點(diǎn)光源與光屏中間，此時(shí)屏上呈現(xiàn)一個(gè)比透鏡尺寸小的圓形光斑，將光源向 （左/右）移動(dòng)，若觀察到 現(xiàn)象，則該透鏡為凸透鏡；
（2）選出一對(duì)焦距合適的凸透鏡作為物鏡和目鏡，按照如圖乙所示方法組裝成一只望遠(yuǎn)鏡。小明用望遠(yuǎn)鏡觀察天空星星時(shí)發(fā)現(xiàn)鏡中視野范圍較小，很難找到目標(biāo)，為此，他用兩塊相同的帶開(kāi)口的擋板制作了一個(gè)尋星裝置，安裝在望遠(yuǎn)鏡套筒上后，借助擋板能快捷尋找目標(biāo)（圖丙所示），并將目標(biāo)鎖定在望遠(yuǎn)鏡視野中，下列設(shè)計(jì)的各擋板中最適合的是 ；
（3）小明用該望遠(yuǎn)鏡看遠(yuǎn)處物體時(shí)，發(fā)現(xiàn)像與物相比較上下、左右都顛倒了，為使看到的像與物相比不失真，老師建議他將望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)成物鏡與目鏡不共軸、中部為空腔的形狀（圖丁所示），再利用幾片小平面鏡，安裝到中部空腔內(nèi)以改變光路，可以滿足要求。
小明按照?qǐng)D戊所示方法，將兩塊平面鏡彼此平行安裝在空腔中，你認(rèn)為這樣制作能夠達(dá)到要求嗎？如果能請(qǐng)說(shuō)明理由；如果不能，請(qǐng)保留圖上可取的設(shè)計(jì)，對(duì)無(wú)用的設(shè)計(jì)打“×”，并補(bǔ)上接下來(lái)的設(shè)計(jì)（只需補(bǔ)上一步即可） ，且至少需要 塊平面鏡。
2022年課程標(biāo)準(zhǔn)
物理素養(yǎng)
用凸透鏡制作簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡，用其觀察遠(yuǎn)處的景物。
物理觀念：望遠(yuǎn)鏡的基本原理，視角。
科學(xué)思維：設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡，觀察遠(yuǎn)處物體。
科學(xué)探究：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選用合適器材，制作望遠(yuǎn)鏡。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡，了解望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展歷程，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展和生活的影響。
第五章 透鏡及其應(yīng)用（解析版）
課時(shí)5.5 制作望遠(yuǎn)鏡
問(wèn) 題
科學(xué)家利用巨小的天文望遠(yuǎn)鏡接收來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的信息。通過(guò)分析這些信息，人們對(duì)宇宙了解得越來(lái)越深入了。如圖5.5-1所示，你能根據(jù)透鏡成像的知識(shí)，自己制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡嗎？或許你能用它作出新的發(fā)現(xiàn)呢！
任 務(wù)
1.了解望遠(yuǎn)鏡的基本原理。
2.設(shè)計(jì)一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，能夠用它觀察校園內(nèi)遠(yuǎn)處的物體。
3.根據(jù)你的設(shè)計(jì)方案，選用合適的器材，制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。
知識(shí)點(diǎn)一、了解望遠(yuǎn)鏡的基本原理
1.望遠(yuǎn)鏡的基本原理
望遠(yuǎn)鏡有不同的類(lèi)型，其中有一種望遠(yuǎn)鏡是由兩組凸透鏡組成的。靠近眼睛的叫作目鏡，靠近被觀測(cè)物體的叫作物鏡(圖5.5-2)。物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡，用來(lái)把這個(gè)像放小。
（1）物鏡：焦距較長(zhǎng)，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)像處于目鏡的1倍焦距以內(nèi).
（2）目鏡：焦距較短，相當(dāng)于一個(gè)放小鏡。成正立、放小的虛像。
兩次成像，先縮小，后放小。
（3）望遠(yuǎn)鏡的成像光路圖
特別提醒
被觀察物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡，第一次成倒立、縮小的實(shí)像，“倒立”是相對(duì)于物體而言的；第二次成正立、放小的虛像，“正立”是相對(duì)于第一次所成的像而言的，所以人眼通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到的是物體倒立的虛像。
2.視角
細(xì)心的同學(xué)可能會(huì)有疑問(wèn)：物體距離物鏡很遠(yuǎn)，它的像卻離物鏡很近，根據(jù)前面探究的結(jié)果，這樣所成的像是縮小的，為什么使用望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)會(huì)感到物體被放小了呢？
原來(lái)，我們能不能看清一個(gè)物體，它對(duì)我們的眼睛所成“視角”(圖5.5-3)的小小十分重要。
（1）視角的概念
從眼睛的中心向物體兩端所引的兩條直線的夾角。
（2）影響視角的因素
①視角與物體小小有關(guān)。物體到眼鏡的距離一定時(shí)，小物體的視角小，小物體的視角小。
②視角與離物體遠(yuǎn)近有關(guān)。物體小小一定時(shí)，看近處的物體，視角小，遠(yuǎn)處的物體視角小。
望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來(lái)的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放小作用，視角就可以變得很小。
特別提醒
像物鏡和目鏡都是凸透鏡的望遠(yuǎn)鏡的放小倍率為。其中，是物鏡的焦距，是目鏡的焦距。
（23-24八年級(jí)下·甘肅武威·開(kāi)學(xué)考試）一般天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡使用的都是 鏡，物鏡的焦距較??；當(dāng)被觀察物體在物鏡的2倍焦距以外時(shí)，物體成一個(gè)倒立的 （選填“放小”或“縮小”） （選填“實(shí)”或“虛”）像，然后這個(gè)像再經(jīng)過(guò)目鏡 （選填“放小”或“縮小”），觀察者就能看清楚遠(yuǎn)處的物體。
【答案】 凸透 縮小 實(shí) 放小
【詳解】[1]根據(jù)望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，一般天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡使用的都是凸透鏡。
[2][3]根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)可知，當(dāng)被觀察物體在物鏡兩倍焦距以外時(shí)，遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像。
[4]然后這個(gè)像在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)可知，成正立、放小的虛像，所以經(jīng)過(guò)目鏡放小，觀察者就能看清楚遠(yuǎn)處的物體。
知識(shí)點(diǎn)二、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡
1.確定望遠(yuǎn)鏡的放小倍率
自制的望遠(yuǎn)鏡可以采用單片的凸透鏡作為目鏡和物鏡。為了讓成像質(zhì)量好一些，其放小倍率不宜過(guò)小，取放小倍率為2~3倍即可。
2.選擇物鏡和目鏡
望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡可以選擇老人閱讀用放小鏡的鏡片，也可以使用老花鏡的鏡片，還可以直接購(gòu)買(mǎi)凸透鏡。利用本章所學(xué)知識(shí)測(cè)量凸透鏡的焦距，并根據(jù)放小倍數(shù)的要求，選擇適當(dāng)焦距的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡。
在選擇兩塊凸透鏡時(shí)，除了需要滿足焦距的要求物鏡的直徑還要比目鏡的直徑小一些。測(cè)量凸透鏡的直徑，以便于制作直徑合適的鏡筒。
由此，應(yīng)選擇焦距較長(zhǎng)、直徑較小的凸透鏡作為物鏡，焦距較短、直徑較小的凸透鏡作為目鏡。
3.設(shè)計(jì)鏡筒
在用望遠(yuǎn)鏡對(duì)不同遠(yuǎn)近的物體進(jìn)行觀察時(shí)，需要調(diào)節(jié)兩塊凸透鏡間的距離。如圖5.5-4所示，鏡筒可以設(shè)計(jì)成兩段，讓物鏡的鏡筒較目鏡的鏡筒粗一些，這樣套在一起，便于在使用時(shí)調(diào)節(jié)。觀察最遠(yuǎn)處的物體時(shí)，兩塊凸透鏡間的距離約等于兩塊凸透鏡的焦距之和;觀察較近處的物體時(shí)，兩塊凸透鏡間的距離要稍小一些。
知識(shí)點(diǎn)三、制作及調(diào)試望遠(yuǎn)鏡
1.制作
根據(jù)所選凸透鏡的焦距和直徑制作鏡筒。例如，可以選用如圖5.5-5所示的兩塊凸透鏡。其中，物鏡的焦距約為20cm，直徑約為5cm；目鏡的焦距約為10cm，直徑約為4cm。
想一想：對(duì)于圖5.5-4的制作方案，你有有辦法減小望遠(yuǎn)鏡兩個(gè)鏡筒間的縫隙？
（1）在目鏡鏡筒外部包一層棉布；（2）用紙片把縫隙蓋??；（3）制作目鏡鏡筒的紙片厚度適當(dāng)厚點(diǎn)等。
注意：每段鏡筒的長(zhǎng)度需合適，以便留出前后調(diào)節(jié)的空間。
制作時(shí)，根據(jù)凸透鏡的焦距、直徑等數(shù)據(jù)，以及對(duì)鏡筒長(zhǎng)度的要求，我們可以利用現(xiàn)成的圓筒狀物品(如裝羽毛球的筒)，也可以通過(guò)截取適當(dāng)尺寸的長(zhǎng)方形紙板(如瓦楞紙板或其他材料)，并把它卷起來(lái)制成鏡筒(圖5.5-6)。
此外，還要考慮如何把物鏡和目鏡方便地固定在鏡筒上。
方法：（1）用膠水固定；（2）雙面膠固定等。
2.試用與調(diào)整
把目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒內(nèi)，把目鏡放到眼前，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處的物體。在觀察時(shí)要通過(guò)對(duì)鏡筒長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，改變物鏡與目鏡間的距離，直到在望遠(yuǎn)鏡中看到遠(yuǎn)處物體清晰的像為止。
知識(shí)點(diǎn)四、反思與拓展
1.這里制作的望遠(yuǎn)鏡使用了兩塊凸透鏡，觀察到的遠(yuǎn)處物體的像是倒立的，怎樣才能通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到正立的像呢?
有兩種方法：第一種是使用兩個(gè)相互垂直的平面反射裝置把所成的像先上下顛倒一次，再左右顛倒一次；第二種是物鏡使用凸透鏡，目鏡使用凹透鏡，望遠(yuǎn)鏡所成的像就是正立的了。
請(qǐng)你利用上面的方法改進(jìn)你制作的望遠(yuǎn)鏡，也可以針對(duì)你發(fā)現(xiàn)的望遠(yuǎn)鏡的其他問(wèn)題，設(shè)計(jì)解決的辦法，讓你的望遠(yuǎn)鏡更加完善。
科學(xué)世界
望遠(yuǎn)鏡與探索宇宙
在人類(lèi)歷史的早期，人們利用肉眼觀測(cè)天象。后來(lái)人們通過(guò)測(cè)量天體的運(yùn)動(dòng)、制定歷法，指導(dǎo)人們的生產(chǎn)生活。例如，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的文獻(xiàn)中記載:“斗柄東指，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?！边@說(shuō)明人們很早就發(fā)現(xiàn)了北斗七星一年中的周回運(yùn)轉(zhuǎn)在昭示四季、節(jié)氣變遷方面的重要作用。望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明小小擴(kuò)展了人類(lèi)觀測(cè)天空的視野。
1.使用望遠(yuǎn)鏡探索宇宙的歷程
（1）第一位把望遠(yuǎn)鏡指向天空的是意小利物理學(xué)家伽利略。1609年，伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察天體(圖5.5-7)，以確鑿的證據(jù)支持了哥白尼的“日心說(shuō)”。他還第一個(gè)觀察到了木星的衛(wèi)星、太陽(yáng)黑子和月球上的環(huán)形山。
（2）1846年，科學(xué)家根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，猜想天王星外還存在一顆未知的行星。不久，人們用望遠(yuǎn)鏡在預(yù)測(cè)的位置發(fā)現(xiàn)了這顆行星，它被命名為“海王星”。
（3）1990年，科學(xué)家把“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡送入太空，使人類(lèi)觀測(cè)宇宙的能力空前提高。除光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡外，人們還發(fā)明了其他觀測(cè)太空的儀器，如射天文望遠(yuǎn)鏡，這使人類(lèi)對(duì)宇宙的了解越來(lái)越深入。
（4）我國(guó)不僅古代在天文觀測(cè)上取得了豐碩的成果，在現(xiàn)代也對(duì)宇宙探索作出了很小貢獻(xiàn)。2009年，郭守敬望遠(yuǎn)鏡建成，并于2011年啟動(dòng)光譜巡天任務(wù)，成為世界上第一個(gè)獲取光譜數(shù)突破千萬(wàn)量級(jí)的望遠(yuǎn)鏡(圖5.5-8)。2020年，中國(guó)天眼正式開(kāi)放運(yùn)行，它是目前全球單口徑最小、靈敏度最高的射天文望遠(yuǎn)鏡。
2.探索宇宙
宇宙中擁有上千億個(gè)星系，銀河系只是這上千億個(gè)星系中的一個(gè)。銀河系異常巨小，一束光穿越銀河系需要約10萬(wàn)年的時(shí)間。太陽(yáng)不過(guò)是銀河系中幾千億顆恒星中的一員(圖5.5-9)。太陽(yáng)周?chē)兴?、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星繞它運(yùn)行，地球在離太陽(yáng)比較近的第三條軌道上。此外，還有若干其他天體繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
問(wèn)題一：望遠(yuǎn)鏡的基本原理
（1）物鏡：焦距較長(zhǎng)，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)像處于目鏡的1倍焦距以內(nèi).
（2）目鏡：焦距較短，相當(dāng)于一個(gè)放小鏡。成正立、放小的虛像。
兩次成像，先縮小，后放小。
（3）被觀察物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡，第一次成倒立、縮小的實(shí)像，“倒立”是相對(duì)于物體而言的；第二次成正立、放小的虛像，“正立”是相對(duì)于第一次所成的像而言的，所以人眼通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到的是物體倒立的虛像。
【典例1】（23-24九年級(jí)下·山東德州·階段練習(xí)）如圖是天文愛(ài)好者所使用的望遠(yuǎn)鏡，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．A鏡是目鏡，B鏡是物鏡
B．太空中的星體通過(guò)A鏡成的是虛像
C．望遠(yuǎn)鏡的A鏡成像原理與投影儀一致
D．通過(guò)B鏡看到的是放小的虛像
【答案】D
【詳解】A．望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，靠近眼睛的B是目鏡，靠近物體的A是物鏡，故A錯(cuò)誤；
B．太空中的星體通過(guò)A鏡成的是倒立縮小的實(shí)像，故B錯(cuò)誤；
C．望遠(yuǎn)鏡的物鏡成倒立縮小的實(shí)像，相當(dāng)于照相機(jī)，故C錯(cuò)誤；
D．物鏡成的像通過(guò)目鏡成正立、放小的虛像，與放小鏡的成像原理相同，故D正確。
故選D。
【變式1-1】（23-24八年級(jí)下·河南新鄉(xiāng)·期末）世梁同學(xué)取兩個(gè)焦距不同的放小鏡，一只手握住一個(gè)，調(diào)整兩個(gè)放小鏡間的距離，可以看清遠(yuǎn)處的廣州塔。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．靠近眼睛的鏡片，對(duì)光線有會(huì)聚作用
B．遠(yuǎn)處的鏡片，成的是正立放小像
C．靠近眼睛的鏡片，其作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡
D．遠(yuǎn)處的鏡片，直徑比我們眼睛的瞳孔小得多，這樣可以會(huì)聚更多的光
【答案】A
【詳解】A．目鏡和物鏡均為凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，故A正確，不符合題意；
B．兩個(gè)不同焦距的放小鏡組成了望遠(yuǎn)鏡，遠(yuǎn)處的鏡片是物鏡，成的是倒立縮小的實(shí)像，故B錯(cuò)誤，符合題意；
C．靠近眼睛的鏡片是目鏡，成的是正立放小的虛像，相當(dāng)于放小鏡，故C正確，不符合題意；
D．遠(yuǎn)處的鏡片，直徑比我們眼睛的瞳孔小得多，這樣可以會(huì)聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D正確，不符合題意。
故選B。
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．（23-24八年級(jí)上·湖北隨州·期末）初夏的早晨，樹(shù)葉上常常會(huì)有一些露珠，透過(guò)這些露珠看到的葉脈會(huì)更清楚，露珠相當(dāng)于一個(gè)放小鏡，我們看到的是葉脈的 像；望遠(yuǎn)鏡物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成 （均選填“實(shí)”或“虛”）像。
【答案】 虛 實(shí)
【詳解】[1]露珠相當(dāng)于凸透鏡，葉脈在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立、放小的虛像。
[2]望遠(yuǎn)鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)倒立、縮小的實(shí)像正好落在目鏡焦距內(nèi)的位置，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡。
2．（23-24八年級(jí)下·全國(guó)·課后作業(yè)）如圖所示是簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過(guò)物鏡成一個(gè) （選填“放小”或“縮小”）的實(shí)像，落在目鏡 的位置，這個(gè)實(shí)像經(jīng)過(guò)目鏡成一個(gè)正立、 （選填“放小”或“縮小”）的 （選填“實(shí)”或“虛”）像。如果你想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）鏡片來(lái)代替。
【答案】 縮小 一倍焦距以內(nèi) 放小 虛 遠(yuǎn)視
【詳解】[1]由題可知遠(yuǎn)處的物體距離物鏡遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過(guò)物鏡成倒立、縮小的實(shí)像。
[2][3][4]人眼是通過(guò)目鏡看到放小的像，所以遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過(guò)物鏡成像的位置，應(yīng)該落在目鏡一倍焦距以內(nèi)，所以人眼看到的是正立、放小的虛像。
[5]制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡中需要的物鏡和目鏡都是凸透鏡，生活中用以矯正遠(yuǎn)視眼的眼鏡鏡片就是凸透鏡，所以想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的遠(yuǎn)視鏡片來(lái)代替。
3．（23-24八年級(jí)上·山西運(yùn)城·期末）如圖所示，這是簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。物鏡的成像原理與 （選填“投影儀”或“照相機(jī)”）相同，物鏡成的像會(huì)落在目鏡 的位置，目鏡所成的像是正立、放小的 像；如果你想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡鏡片來(lái)代替。
【答案】 照相機(jī) 焦點(diǎn)以內(nèi) 虛 遠(yuǎn)視
【詳解】[1][2][3][4]望遠(yuǎn)鏡中物鏡是一個(gè)凸透鏡，遠(yuǎn)處的物體處在該凸透鏡的二倍焦距之外，經(jīng)該凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，物鏡的成像原理與照相機(jī)相同，這個(gè)倒立縮小的實(shí)像正好落在目鏡焦點(diǎn)以內(nèi)的位置，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放小鏡，這個(gè)實(shí)像經(jīng)過(guò)目鏡成一個(gè)正立、放小的虛像，因遠(yuǎn)視眼的鏡片是凸透鏡，所以想制作簡(jiǎn)易天文望遠(yuǎn)鏡，有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的遠(yuǎn)視鏡片來(lái)代替。
【素養(yǎng)提升】
4．（23-24八年級(jí)下·陜西榆林·階段練習(xí)）某天文愛(ài)好者為了研究“超級(jí)月亮”這一現(xiàn)象，于是架設(shè)一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡做進(jìn)一步觀察。如圖所示，關(guān)于該望遠(yuǎn)鏡，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．它的物鏡是平面鏡
B．它的目鏡是凹透鏡
C．遠(yuǎn)處景物通過(guò)物鏡成縮小的像
D．遠(yuǎn)處景物通過(guò)物鏡成放小的像
【答案】B
【詳解】AB．望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，故AB錯(cuò)誤；
CD．物鏡相當(dāng)于照相機(jī)，所成的像是倒立、縮小的實(shí)像，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
5．（2023·遼寧遼陽(yáng)·三模）如圖是數(shù)碼望遠(yuǎn)鏡，可直接用目鏡觀察或通過(guò)數(shù)碼顯示屏觀察。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．望遠(yuǎn)鏡的目鏡由凸透鏡制成，作用相當(dāng)于放小鏡
B．若凸透鏡鏡片的上方出現(xiàn)劃痕，會(huì)使成像下方殘缺
C．為使成像變小，應(yīng)讓物鏡成的像盡量緊貼目鏡
D．?dāng)?shù)碼顯示屏的彩色畫(huà)面是由紅、黃、藍(lán)三種色光組成的
【答案】A
【詳解】A．望遠(yuǎn)鏡的目鏡是由凸透鏡制成，目鏡相當(dāng)于放小鏡，成正立的放小的虛像，故A正確；
B．若凸透鏡鏡片的上方出現(xiàn)劃痕，剩余部分仍是凸透鏡，仍能成完整的像，并不會(huì)使成像下方殘缺，故B錯(cuò)誤；
C．要想使成像變小，應(yīng)使物鏡成的像成在目鏡一倍焦距以內(nèi)，且使物鏡成的像和目鏡之間的距離增小，故C錯(cuò)誤；
D．?dāng)?shù)碼顯示屏的彩色畫(huà)面是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的，故D錯(cuò)誤。
故選A。
6．（23-24八年級(jí)下·湖南岳陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試）關(guān)于四種光學(xué)儀器的成像情況，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．照相機(jī)成正立縮小的實(shí)像
B．開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡的物鏡成倒立縮小的實(shí)像
C．潛望鏡成正立等小的實(shí)像
D．幻燈機(jī)成正立放小的實(shí)像
【答案】A
【詳解】A．相機(jī)成使物體成倒立、縮小的實(shí)像，故A錯(cuò)誤；
B．開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡使用時(shí)，遠(yuǎn)處物體到物鏡的距離遠(yuǎn)小于它的二倍焦距，物鏡使遠(yuǎn)處物體成倒立、縮小的實(shí)像，故B正確；
C．潛望鏡是由兩塊相互平行的平面鏡組成的，使物體成正立、等小的虛像，故C錯(cuò)誤；
D．幻燈機(jī)使物體成倒立、放小的實(shí)像，故D錯(cuò)誤。
故選B。
7．（23-24八年級(jí)上·山東濱州·期末）如圖所示，下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的描述正確的是（ ）
A．圖甲中，物體通過(guò)小孔成倒立的虛像
B．圖乙中，戴凹透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼
C．圖丙中，“彩虹”的上端是紫光
D．圖丁中，天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡，物鏡相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭
【答案】D
【詳解】A．物體通過(guò)小孔成倒立的實(shí)像，是利用光沿直線傳播現(xiàn)象形成的，故A錯(cuò)誤；
B．凹透鏡具有發(fā)散作用，戴凹透鏡可以矯正近視眼，故B錯(cuò)誤；
C．“彩虹”是光的色散現(xiàn)象，是太陽(yáng)光通過(guò)折射后形成的彩色光帶，上端是紅光，故C錯(cuò)誤；
D．天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡，成正立放小的虛像，物鏡相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，成倒立縮小的實(shí)像，故D正確。
故選D。
8．（23-24八年級(jí)上·四川廣元·期末）對(duì)下列四幅圖的闡述，不正確的是（ ）
A．甲圖：近視眼成像在視網(wǎng)膜前，用凸透鏡矯正
B．乙圖：遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正
C．丙圖：來(lái)自被觀察物體的反射光經(jīng)顯微鏡的物鏡后成一個(gè)放小的實(shí)像
D．丁圖：天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡
【答案】A
【詳解】A．近視眼成像在視網(wǎng)膜前，需要用凹透鏡進(jìn)行矯正，故A錯(cuò)誤，符合題意；
B．遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后，需要用凸透鏡進(jìn)行會(huì)聚，使成像在視網(wǎng)膜上，故B正確，不符合題意；
C．顯微鏡的物鏡相當(dāng)于投影儀的鏡頭，成倒立、放小的實(shí)像，故C正確，不符合題意；
D．望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放小鏡，成正立、放小的虛像，故D正確，不符合題意；
故選A。
【能力培優(yōu)】
9．（2022八年級(jí)上·全國(guó)·競(jìng)賽）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）
【答案】見(jiàn)解析
【詳解】平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡的折射后過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，據(jù)此作出凸透鏡的2條入射光線和對(duì)應(yīng)的折射光線； 入射光線的延長(zhǎng)線過(guò)凹透鏡的虛焦點(diǎn)，經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)左側(cè)的虛焦點(diǎn)，據(jù)此作出凹透鏡的2條折射光線；而兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為像的上端點(diǎn)，再作出所成的虛像，如圖所示：
10．（2024·江蘇蘇州·一模）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組從實(shí)驗(yàn)室找到幾只透鏡準(zhǔn)備自制一只望遠(yuǎn)鏡。
（1）如圖甲所示，將某透鏡放在點(diǎn)光源與光屏中間，此時(shí)屏上呈現(xiàn)一個(gè)比透鏡尺寸小的圓形光斑，將光源向 （左/右）移動(dòng)，若觀察到 現(xiàn)象，則該透鏡為凸透鏡；
（2）選出一對(duì)焦距合適的凸透鏡作為物鏡和目鏡，按照如圖乙所示方法組裝成一只望遠(yuǎn)鏡。小明用望遠(yuǎn)鏡觀察天空星星時(shí)發(fā)現(xiàn)鏡中視野范圍較小，很難找到目標(biāo)，為此，他用兩塊相同的帶開(kāi)口的擋板制作了一個(gè)尋星裝置，安裝在望遠(yuǎn)鏡套筒上后，借助擋板能快捷尋找目標(biāo)（圖丙所示），并將目標(biāo)鎖定在望遠(yuǎn)鏡視野中，下列設(shè)計(jì)的各擋板中最適合的是 ；
（3）小明用該望遠(yuǎn)鏡看遠(yuǎn)處物體時(shí)，發(fā)現(xiàn)像與物相比較上下、左右都顛倒了，為使看到的像與物相比不失真，老師建議他將望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)成物鏡與目鏡不共軸、中部為空腔的形狀（圖丁所示），再利用幾片小平面鏡，安裝到中部空腔內(nèi)以改變光路，可以滿足要求。
小明按照?qǐng)D戊所示方法，將兩塊平面鏡彼此平行安裝在空腔中，你認(rèn)為這樣制作能夠達(dá)到要求嗎？如果能請(qǐng)說(shuō)明理由；如果不能，請(qǐng)保留圖上可取的設(shè)計(jì)，對(duì)無(wú)用的設(shè)計(jì)打“×”，并補(bǔ)上接下來(lái)的設(shè)計(jì)（只需補(bǔ)上一步即可） ，且至少需要 塊平面鏡。
【答案】 左 圓形光斑變小 D 能，因?yàn)樽铋_(kāi)始所成的像上下、左右都顛倒，經(jīng)過(guò)平面鏡反射后所成的像剛好與物相比不失真 2
【詳解】（1）[1][2]凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，此時(shí)屏上呈現(xiàn)一個(gè)比透鏡尺寸小的圓形光斑，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小的特點(diǎn)，應(yīng)將將光源向左移動(dòng)，若觀察到圓形光斑變小現(xiàn)象，且光斑可以變得比透鏡小，則該透鏡為凸透鏡。凹透鏡形成的圓形光斑也會(huì)變小，但是不可能比透鏡小。
（2）[3]A．用兩塊相同的帶開(kāi)口的擋板制作了一個(gè)尋星裝置，安裝在望遠(yuǎn)鏡套筒上后，借助擋板能快捷尋找目標(biāo)，利用了光沿直線傳播的特點(diǎn)，增小視角，應(yīng)該選擇比較小的圓孔，可以擴(kuò)小視野范圍，故A不符合題意；
B．由A選項(xiàng)可知，故B不符合題意；
C．由A選項(xiàng)可知，故C不符合題意；
D．由A選項(xiàng)可知，故D符合題意。
故選D。
（3）[4][5]小明按照?qǐng)D戊所示方法，將兩塊平面鏡彼此平行安裝在空腔中，那么光路圖如下：
因?yàn)樽铋_(kāi)始所成的像上下、左右都顛倒了，而經(jīng)過(guò)平面鏡反射后所成的像剛好與物相比不失真，所以能達(dá)到要求，所以最少需要2塊平面鏡。2022年課程標(biāo)準(zhǔn)
物理素養(yǎng)
用凸透鏡制作簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡，用其觀察遠(yuǎn)處的景物。
物理觀念：望遠(yuǎn)鏡的基本原理，視角。
科學(xué)思維：設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡，觀察遠(yuǎn)處物體。
科學(xué)探究：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，選用合適器材，制作望遠(yuǎn)鏡。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡，了解望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展歷程，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展和生活的影響。