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4 科学家利用巨大的天文望远镜接收来自遥远星系的信息.某学习小组对望远镜进行了实践学习,制作了一个望远镜.下面是该小组同学交流的实践内容,请帮助完成下列内容.
(1) 如图甲所示,望远镜是由两组凸透镜组成,物体距离物镜距离远大于物镜的2倍焦距,物镜的作用相当于
(2) 小明找到的器材有:凸透镜若干,镜筒若干,刻度尺.使用不同规格的凸透镜作物镜来制作望远镜,并观察物体,收集到下表中的证据:
①测量凸透镜的焦距$f$.将凸透镜正对着太阳光,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为$L$,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则$f$与$L$的大小关系是$f$
②分析表中信息,可得结论:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越
③由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是
(3) 项目评价:如图丙所示,是小明利用自制的天文望远镜观察到的月亮.同组的小华觉得其成像不够大且不清晰,请给出你的一条改进建议:
(1) 如图甲所示,望远镜是由两组凸透镜组成,物体距离物镜距离远大于物镜的2倍焦距,物镜的作用相当于
照相机
,目镜的作用相当于一个放大镜
(两空均填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).如图乙所示,视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离
有关.(2) 小明找到的器材有:凸透镜若干,镜筒若干,刻度尺.使用不同规格的凸透镜作物镜来制作望远镜,并观察物体,收集到下表中的证据:
①测量凸透镜的焦距$f$.将凸透镜正对着太阳光,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为$L$,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则$f$与$L$的大小关系是$f$
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)$L$.②分析表中信息,可得结论:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越
亮
.③由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是
2
倍.(3) 项目评价:如图丙所示,是小明利用自制的天文望远镜观察到的月亮.同组的小华觉得其成像不够大且不清晰,请给出你的一条改进建议:
增大物镜的焦距和直径
.答案
4.(1)照相机 放大镜 物体到眼睛的距离
(2)①小于 ②亮 ③2
(3)增大物镜的焦距和直径
(2)①小于 ②亮 ③2
(3)增大物镜的焦距和直径
解析
【分析】
本题围绕望远镜的相关知识展开，需结合凸透镜成像规律、视角影响因素、实验现象分析等知识点逐步解答：
1. 第(1)问：望远镜物镜成倒立缩小实像，对应照相机原理；目镜成正立放大虚像，相当于放大镜；视角大小由物体本身大小和物体到眼睛的距离决定，距离越近视角越大。
2. 第(2)问①：测焦距时，最小最亮光斑在焦点处，若增大透镜与白纸距离时光斑变大，说明白纸在焦点后，故焦距f小于光斑到透镜的距离L；②物镜直径越大，会聚光线越多，成像亮度越亮；③视角放大倍数为物镜焦距与目镜焦距的比值，结合表格数据推导得2倍。
3. 第(3)问：成像不够大不清晰，可通过增大物镜焦距和直径改进，增大焦距能放大像，增大直径能增加进光量使像更清晰。
【解析】
(1) 望远镜的物镜使远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；目镜将物镜所成的实像作为物体，成正立、放大的虚像，相当于放大镜；视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关，距离越近，视角越大。
(2) ① 将凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮。当白纸上的光斑不是最小，且增大透镜与白纸距离时光斑变大，说明白纸位于焦点之后，因此焦距f小于光斑到透镜的距离L；② 物镜直径越大，能会聚的光线越多，望远镜成像亮度越亮；③ 视角放大倍数为物镜焦距与目镜焦距的比值，分析表格数据可推导出望远镜B的视角放大倍数是2倍。
(3) 要使成像更大且更清晰，可增大物镜的焦距（焦距越大，物镜所成的像越大）和直径（直径越大，进光量越多，像越清晰）。
【答案】
4.(1)照相机 放大镜 物体到眼睛的距离
(2)①小于 ②亮 ③2
(3)增大物镜的焦距和直径
【知识点】
凸透镜成像应用、视角、望远镜
【点评】
本题考查望远镜的相关知识，结合实验探究形式，既考查了凸透镜成像规律在望远镜中的应用，又涉及实验现象的分析与改进，注重学生的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕望远镜的相关知识展开，需结合凸透镜成像规律、视角影响因素、实验现象分析等知识点逐步解答：
1. 第(1)问：望远镜物镜成倒立缩小实像，对应照相机原理；目镜成正立放大虚像，相当于放大镜；视角大小由物体本身大小和物体到眼睛的距离决定，距离越近视角越大。
2. 第(2)问①：测焦距时，最小最亮光斑在焦点处，若增大透镜与白纸距离时光斑变大，说明白纸在焦点后，故焦距f小于光斑到透镜的距离L；②物镜直径越大，会聚光线越多，成像亮度越亮；③视角放大倍数为物镜焦距与目镜焦距的比值，结合表格数据推导得2倍。
3. 第(3)问：成像不够大不清晰，可通过增大物镜焦距和直径改进，增大焦距能放大像，增大直径能增加进光量使像更清晰。
【解析】
(1) 望远镜的物镜使远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；目镜将物镜所成的实像作为物体，成正立、放大的虚像，相当于放大镜；视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关，距离越近，视角越大。
(2) ① 将凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮。当白纸上的光斑不是最小，且增大透镜与白纸距离时光斑变大，说明白纸位于焦点之后，因此焦距f小于光斑到透镜的距离L；② 物镜直径越大，能会聚的光线越多，望远镜成像亮度越亮；③ 视角放大倍数为物镜焦距与目镜焦距的比值，分析表格数据可推导出望远镜B的视角放大倍数是2倍。
(3) 要使成像更大且更清晰，可增大物镜的焦距（焦距越大，物镜所成的像越大）和直径（直径越大，进光量越多，像越清晰）。
【答案】
4.(1)照相机 放大镜 物体到眼睛的距离
(2)①小于 ②亮 ③2
(3)增大物镜的焦距和直径
【知识点】
凸透镜成像应用、视角、望远镜
【点评】
本题考查望远镜的相关知识，结合实验探究形式，既考查了凸透镜成像规律在望远镜中的应用，又涉及实验现象的分析与改进，注重学生的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
5（2024苏州工业园区模拟）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
（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
（填“左”或“右”）移动，若观察到圆形光斑变小
现象，则该透镜为凸透镜.答案
5.(1)左 圆形光斑变小
解析
【分析】
要判断透镜是凸透镜还是凹透镜，需利用两种透镜对光线的作用差异：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。当前光屏上呈现比透镜大的圆形光斑，说明光线经过透镜后发散。将点光源向左移动（靠近透镜），若为凹透镜，光线发散程度会增大，光屏上的光斑会变大；若为凸透镜，当点光源在凸透镜一倍焦距以内时，靠近透镜会使光线发散程度减小，光屏上的光斑会变小。因此，通过观察移动光源后光斑的变化，可判断透镜类型。
【解析】
1. 明确透镜的光学性质：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。
2. 分析移动光源的影响：点光源向左移动时，若透镜为凹透镜，光线发散更明显，光屏上的圆形光斑会变大；若透镜为凸透镜，当点光源在一倍焦距内，靠近透镜时光线发散程度减小，光屏上的圆形光斑会变小。
3. 结合题目要求：若观察到圆形光斑变小，说明该透镜为凸透镜，因此应将光源向左移动。
【答案】
左；圆形光斑变小
【知识点】
透镜对光线的作用；凸透镜与凹透镜的区分
【点评】
本题通过实验操作考查凸透镜和凹透镜的核心光学性质，需理解两种透镜对光线的发散、会聚作用，通过移动光源观察光斑变化判断透镜类型，属于基础实验题，注重对透镜性质的应用。
【难度系数】
0.5
要判断透镜是凸透镜还是凹透镜，需利用两种透镜对光线的作用差异：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。当前光屏上呈现比透镜大的圆形光斑，说明光线经过透镜后发散。将点光源向左移动（靠近透镜），若为凹透镜，光线发散程度会增大，光屏上的光斑会变大；若为凸透镜，当点光源在凸透镜一倍焦距以内时，靠近透镜会使光线发散程度减小，光屏上的光斑会变小。因此，通过观察移动光源后光斑的变化，可判断透镜类型。
【解析】
1. 明确透镜的光学性质：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。
2. 分析移动光源的影响：点光源向左移动时，若透镜为凹透镜，光线发散更明显，光屏上的圆形光斑会变大；若透镜为凸透镜，当点光源在一倍焦距内，靠近透镜时光线发散程度减小，光屏上的圆形光斑会变小。
3. 结合题目要求：若观察到圆形光斑变小，说明该透镜为凸透镜，因此应将光源向左移动。
【答案】
左；圆形光斑变小
【知识点】
透镜对光线的作用；凸透镜与凹透镜的区分
【点评】
本题通过实验操作考查凸透镜和凹透镜的核心光学性质，需理解两种透镜对光线的发散、会聚作用，通过移动光源观察光斑变化判断透镜类型，属于基础实验题，注重对透镜性质的应用。
【难度系数】
0.5
