[项目提出]
在孩提时代，你是不是就对望远镜这个“外挂眼睛”充满了好奇，两个小小的玻璃片就可以把远处的小朋友“拉”过来仔细瞅，而被“拉”的小朋友还毫无察觉！现在你学习了透镜的原理，就可以自己动手做一个你满意的望远镜啦。
[项目分析]
我们要制作的望远镜是开普勒式的，它主要由两个凸透镜构成。靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，靠近被观测物体的凸透镜叫作物镜。
用同一架望远镜观察距离不同的物体时，物镜的成像位置是不同的，所以就必须调节目镜与物镜的距离。比较简单的办法是物镜与目镜各放在一个筒内，两筒套在一起可以自由滑动。观察最远处的物体时，物体通过物镜所成的像极其靠近物镜的，而目镜（放大镜）放大倍数最大的位置也在其焦点附近，所以物镜与目镜的距离约等于它们的。
[项目实施]
1 材料准备

焦点 焦距之和

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律和开普勒望远镜的结构原理分析：当观察极远处的物体时，根据凸透镜成像规律，物距远大于2倍焦距，像距接近焦距；目镜作为放大镜，放大倍数最大时，被放大的像需位于目镜焦点附近，由此推导物镜与目镜的距离关系。
【解析】
1. 观察最远处物体时，物距极大，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，此时像距$v\approx f$，即物体通过物镜所成的像极其靠近物镜的焦点；
2. 目镜作为放大镜，放大倍数最大时，物镜成的像需位于目镜的焦点附近，而物镜成的像在物镜的焦点处，因此物镜的焦点与目镜的焦点几乎重合，故物镜与目镜的距离约等于它们的焦距之和。
【答案】
焦点 焦距之和
【知识点】
凸透镜成像规律，望远镜的原理
【点评】
本题考查开普勒望远镜的成像原理，需结合凸透镜成像规律理解望远镜的结构设计，属于基础应用类题目，核心是掌握物距、像距与焦距的关系及目镜的放大条件。
【难度系数】
0.5

1. 原理(图5-5-1)
望远镜要观察的目标都是很“远”的，所以被观察物体一定在物镜的2倍焦距之外，这时被观察物体通过物镜成一个、的；目镜的作用相当于一个放大镜，它把物镜形成的这个实像作为物体，再得到一个、的。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大，从而使我们感觉被观察的物体被大大“拉近”了。最终我们看到的物体的像是（选填“倒立”或“正立”）的。

1. 倒立 缩小 实像 正立 放大 虚像 倒立

【分析】
要解答本题，需掌握望远镜的成像原理：望远镜由物镜和目镜组成，物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。首先根据凸透镜成像规律分析物镜的成像特点，再分析目镜的成像特点，最后判断最终像的整体性质。
【解析】
1. 物镜成像：被观察物体在物镜的2倍焦距之外，根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，因此前三个空依次为倒立、缩小、实像。
2. 目镜成像：目镜相当于放大镜，将物镜所成的实像作为物体，此时物距小于目镜的焦距，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像，因此中间三个空依次为正立、放大、虚像。
3. 最终像的性质：物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，相对于原物体，最终看到的像是倒立的，因此最后一个空填倒立。
【答案】
倒立 缩小 实像 正立 放大 虚像 倒立
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理
【点评】
本题考查望远镜的成像原理，核心是凸透镜成像规律的应用，属于基础知识点的直接考查，需牢记物镜和目镜的成像特点。
【难度系数】
0.7

2. 选择镜片
（1）描述凸透镜对光折射能力的物理量是它的 ，所以望远镜的放大倍率取决于物镜和目镜的焦距。课本上告诉我们：望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。如果你找到的目镜的焦距是10 cm，要想使望远镜的放大倍率是3倍，则物镜的焦距为 。
（2）要选择直径比较 （选填“大”或“小”）的凸透镜作为望远镜的物镜，这样它可以会聚更多的光。

2. (1)焦距 30 cm (2)大

【分析】
首先回忆透镜相关基础概念：描述凸透镜折射能力的物理量是焦距，焦距反映透镜对光的偏折程度；望远镜放大倍率由物镜和目镜焦距的比值决定，据此可计算物镜焦距；望远镜物镜需会聚更多光，因此要选择通光量大的凸透镜。
【解析】
（1）描述凸透镜对光折射能力的物理量是焦距，焦距大小体现透镜对光的偏折能力。根据望远镜放大倍率公式：放大倍率 = 物镜焦距 / 目镜焦距，已知目镜焦距为10 cm，放大倍率为3倍，因此物镜焦距 = 放大倍率 × 目镜焦距 = 3 × 10 cm = 30 cm。
（2）望远镜的物镜需要会聚更多光，才能让成像更清晰明亮，直径大的凸透镜通光量更大，因此应选择直径比较大的凸透镜作为物镜。
【答案】
(1)焦距；30 cm (2)大
【知识点】
焦距的概念、望远镜的原理、透镜的应用
【点评】
本题考查光学中透镜的基础概念和望远镜的基本原理，属于课本基础知识的直接应用，难度较低，主要检验学生对核心知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.8

3. 结构
目镜把物镜所成的像作为物体再次放大，当

3. 焦点 焦距之和

【分析】
本题考查显微镜的光学结构相关知识，解题思路为：首先回忆显微镜的成像原理，显微镜由物镜和目镜组成，物镜成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，需将物镜所成的实像作为物体再次放大。要实现目镜的放大作用，物镜所成的像需位于目镜的焦点和焦距之和的位置，据此可得出答案。
【解析】
根据显微镜的成像原理，物镜将物体成倒立、放大的实像，目镜的作用是将该实像再次放大。为使目镜能顺利放大物镜所成的像，物镜所成的像应位于目镜的焦点和焦距之和的位置，因此题目中需填写的内容为焦点、焦距之和。
【答案】
焦点 焦距之和
【知识点】
显微镜的结构 显微镜的成像原理
【点评】
本题属于显微镜基础知识点的考查，为识记类题目，难度较低，只要牢记显微镜各部件的作用及成像位置即可正确解答。
【难度系数】
0.5

4. 试用和调整
在纸筒外标记物镜和目镜所在的位置，使两者之间的距离等于两者的焦距之和。观察室外远处的物体，微调物镜和目镜的距离，观察成像的情况。观察近一点的物体时，两镜的距离要（选填“变大”或“变小”）；观察远一点的物体时，两镜的距离要（选填“变大”或“变小”）。

4. 变大 变小

【分析】
这道题考查简易望远镜的成像调节，核心是结合凸透镜成像规律分析。简易望远镜的物镜和目镜均为凸透镜，物镜使物体成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜放大该实像。当物体远近变化时，物距改变会导致物镜所成实像的像距变化，需调整物镜与目镜的距离，让实像落在目镜一倍焦距内，才能正常观察。
【解析】
根据凸透镜成实像的规律：物距减小，像距增大；物距增大，像距减小。
1. 观察近一点的物体时，物体到物镜的距离（物距）变小，物镜所成实像的像距会变大，为了让该实像落在目镜的一倍焦距内，需要增大物镜和目镜的距离，因此两镜距离要变大。
2. 观察远一点的物体时，物体到物镜的距离（物距）变大，物镜所成实像的像距会变小，因此需要减小物镜和目镜的距离，两镜距离要变小。
【答案】
变大 变小
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜的调节
【点评】
本题结合简易望远镜的实际操作，考查凸透镜成像规律的应用，属于基础知识点的实际运用，需要学生理解物距、像距变化对透镜间距的影响，难度适中。
【难度系数】
0.5