登录
例2 小明取来两个焦距不同的放大镜，分别用一只手握住一个来模拟望远镜，如图所示，他通过两个透镜观察前面的物体，调整两透镜间的距离，直到看清楚前面的物体为止。下列说法正确的是（
A.靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物体的是目镜
B.用望远镜观察前面的物体，通过物镜得到的是放大的像
C.两透镜互换后再观察前面的物体，看到的像都是放大的
D.目镜能把物镜成的像放大
D
）A.靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物体的是目镜
B.用望远镜观察前面的物体，通过物镜得到的是放大的像
C.两透镜互换后再观察前面的物体，看到的像都是放大的
D.目镜能把物镜成的像放大
答案
D
解析
【分析】
要解决本题，需掌握望远镜的结构与成像原理：望远镜由物镜和目镜组成，靠近眼睛的是目镜，靠近被观测物体的是物镜；物镜的作用是使远处物体成倒立、缩小的实像（类似照相机），目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大（类似放大镜）。逐一分析选项：
1. 选项A：混淆了物镜和目镜的位置，靠近眼睛的是目镜，靠近物体的是物镜，A错误；
2. 选项B：物镜成的是缩小的实像，并非放大的像，B错误；
3. 选项C：两透镜互换后，成像规律改变，不会都成放大的像，C错误；
4. 选项D：目镜的功能是放大物镜所成的像，D正确。
【解析】
望远镜的构造与成像原理：
结构：目镜靠近眼睛，物镜靠近被观测物体；
物镜作用：焦距较长，使远处物体成倒立、缩小的实像；
目镜作用：焦距较短，相当于放大镜，将物镜所成的实像放大，最终看到放大的虚像。
对各选项逐一判断：
A选项：“靠近眼睛的是物镜，靠近物体的是目镜”，与望远镜结构不符，错误；
B选项：物镜成倒立、缩小的实像，不是放大的像，错误；
C选项：两透镜互换后，物镜焦距变短、目镜焦距变长，成像会缩小，并非都放大，错误；
D选项：目镜的作用是放大物镜所成的像，符合原理，正确。
【答案】
D
【知识点】
望远镜成像原理、透镜应用
【点评】
本题考查望远镜的结构和成像规律，需明确物镜与目镜的不同功能，区分两者作用是解题核心，属于基础光学题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需掌握望远镜的结构与成像原理：望远镜由物镜和目镜组成，靠近眼睛的是目镜，靠近被观测物体的是物镜；物镜的作用是使远处物体成倒立、缩小的实像（类似照相机），目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大（类似放大镜）。逐一分析选项：
1. 选项A：混淆了物镜和目镜的位置，靠近眼睛的是目镜，靠近物体的是物镜，A错误；
2. 选项B：物镜成的是缩小的实像，并非放大的像，B错误；
3. 选项C：两透镜互换后，成像规律改变，不会都成放大的像，C错误；
4. 选项D：目镜的功能是放大物镜所成的像，D正确。
【解析】
望远镜的构造与成像原理：
结构：目镜靠近眼睛，物镜靠近被观测物体；
物镜作用：焦距较长，使远处物体成倒立、缩小的实像；
目镜作用：焦距较短，相当于放大镜，将物镜所成的实像放大，最终看到放大的虚像。
对各选项逐一判断：
A选项：“靠近眼睛的是物镜，靠近物体的是目镜”，与望远镜结构不符，错误；
B选项：物镜成倒立、缩小的实像，不是放大的像，错误；
C选项：两透镜互换后，物镜焦距变短、目镜焦距变长，成像会缩小，并非都放大，错误；
D选项：目镜的作用是放大物镜所成的像，符合原理，正确。
【答案】
D
【知识点】
望远镜成像原理、透镜应用
【点评】
本题考查望远镜的结构和成像规律，需明确物镜与目镜的不同功能，区分两者作用是解题核心，属于基础光学题。
【难度系数】
0.5
例3 如图所示的望远镜，目镜和物镜都相当于凸透镜，用它来观察远处的物体，看到的是（
A.正立的虚像
B.正立的实像
C.倒立的虚像
D.倒立的实像
C
）A.正立的虚像
B.正立的实像
C.倒立的虚像
D.倒立的实像
答案
C
解析
【分析】
要判断望远镜观察远处物体的成像情况，需分别明确物镜和目镜的成像特点：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；该实像位于目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。结合两次成像的结果，即可得出最终看到的像的性质。
【解析】
望远镜由物镜和目镜两组凸透镜组成：
1. 物镜的成像：观察远处物体时，物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、缩小的实像；
2. 目镜的成像：物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距以内，此时目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像；
因此，经过物镜和目镜的两次成像，人眼最终看到的是倒立的虚像，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；望远镜的成像原理
【点评】
本题考查望远镜的成像原理，需掌握物镜和目镜各自的成像特点，属于光学应用类基础题目，需明确两次成像的叠加效果。
【难度系数】
0.5
要判断望远镜观察远处物体的成像情况，需分别明确物镜和目镜的成像特点：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；该实像位于目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。结合两次成像的结果，即可得出最终看到的像的性质。
【解析】
望远镜由物镜和目镜两组凸透镜组成：
1. 物镜的成像：观察远处物体时，物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、缩小的实像；
2. 目镜的成像：物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距以内，此时目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像；
因此，经过物镜和目镜的两次成像，人眼最终看到的是倒立的虚像，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；望远镜的成像原理
【点评】
本题考查望远镜的成像原理，需掌握物镜和目镜各自的成像特点，属于光学应用类基础题目，需明确两次成像的叠加效果。
【难度系数】
0.5
例4 一种望远镜内部部分光路图如图所示，物镜和目镜都是凸透镜，$O_1$为物镜光心，$F_1$为物镜焦点，$O_2$为目镜光心，$F_2$为目镜焦点。用该望远镜观测物体AB。
(1)AB经物镜成一个
(2)AB离物镜的距离$u$与物镜焦距$f$的大小满足的关系是
(3)画出光线$a$、$b$经目镜折射后的光路。
核心内容·建构
制作望远镜 望远镜的基本原理 设计简易望远镜 制作及调试望远镜
(1)AB经物镜成一个
倒立
（选填“倒立”或“正立”）、缩小
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实
（选填“实”或“虚”）像$A'B'$。此时物镜的成像原理与照相机
（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。(2)AB离物镜的距离$u$与物镜焦距$f$的大小满足的关系是
$u＞2f$
（选填“$u＜f$”“$f＜u＜2f$”或“$u＞2f$”）。物体AB远离物镜时，经物镜所成的像变小
（选填“变大”“不变”或“变小”）。(3)画出光线$a$、$b$经目镜折射后的光路。
核心内容·建构
制作望远镜 望远镜的基本原理 设计简易望远镜 制作及调试望远镜
答案
(1)倒立 缩小 实 照相机
(2)$u＞2f$ 变小
(3)
解析
【分析】
解答本题需分三部分思考：
1. 分析物镜成像：望远镜的物镜是凸透镜，观测远处物体时，物体在物镜2倍焦距外，根据凸透镜成像规律判断像的性质和应用；
2. 分析物距与焦距的关系及像的变化：结合凸透镜成像规律中“物远像近像变小”的动态规律，判断物距关系和像的变化；
3. 画目镜的光路：光线经物镜后指向实像，入射到目镜时，利用凸透镜的折射规律，画出折射后的平行光线。
【解析】
(1) 望远镜的物镜为凸透镜，观测物体AB时，AB到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，该成像原理与照相机一致，因此依次填倒立、缩小、实、照相机。
(2) 由(1)可知，物镜成像时物距满足$u＞2f$；根据凸透镜成像的动态规律：物距增大时，像距减小，像变小，因此物体AB远离物镜时，经物镜所成的像变小。
(3) 光线a、b是从物镜所成实像A'发出的入射光线，经过目镜（凸透镜）折射后，平行于主光轴射出，光路如图所示。
【答案】
(1) 倒立、缩小、实、照相机；(2) $u＞2f$、变小；(3)
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、凸透镜光路作图
【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，题型基础，需学生掌握凸透镜成像的特点及动态变化规律，属于光学部分的常规考查题。
【难度系数】
0.6
解答本题需分三部分思考：
1. 分析物镜成像：望远镜的物镜是凸透镜，观测远处物体时，物体在物镜2倍焦距外，根据凸透镜成像规律判断像的性质和应用；
2. 分析物距与焦距的关系及像的变化：结合凸透镜成像规律中“物远像近像变小”的动态规律，判断物距关系和像的变化；
3. 画目镜的光路：光线经物镜后指向实像，入射到目镜时，利用凸透镜的折射规律，画出折射后的平行光线。
【解析】
(1) 望远镜的物镜为凸透镜，观测物体AB时，AB到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，该成像原理与照相机一致，因此依次填倒立、缩小、实、照相机。
(2) 由(1)可知，物镜成像时物距满足$u＞2f$；根据凸透镜成像的动态规律：物距增大时，像距减小，像变小，因此物体AB远离物镜时，经物镜所成的像变小。
(3) 光线a、b是从物镜所成实像A'发出的入射光线，经过目镜（凸透镜）折射后，平行于主光轴射出，光路如图所示。
【答案】
(1) 倒立、缩小、实、照相机；(2) $u＞2f$、变小；(3)
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、凸透镜光路作图
【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，题型基础，需学生掌握凸透镜成像的特点及动态变化规律，属于光学部分的常规考查题。
【难度系数】
0.6
