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2. 选择合适的物镜和目镜。
(1)物镜的焦距为目镜焦距的2～3倍。
(2)物镜的直径比目镜的直径大一些。
3. 设计镜筒。
(1)物镜的镜筒比目镜的镜筒粗一些，如图所示。
(2)两个凸透镜之间的距离要略大于两个凸透镜的焦距之和。
活动3:制作和调试望远镜
1. 制作。
根据物镜和目镜的直径和焦距，选择合适粗细和长短的纸质(或者其他材料的)圆筒或纸板。
选择的依据:方便卷筒、截取。
注意点:
(1)想办法减小粗细两个镜筒之间的缝隙，以减小成像时从缝隙进入的光对成像清晰度的影响，如在细筒的外壁上缠绕包装袋等柔软、有一定厚度的材料等；
(2)想办法把物镜和目镜固定在镜筒上，如用胶水、热熔胶等将凸透镜粘牢。
2. 试用与调整。
把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。
在观察时调节镜筒的长度，以改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
活动4:了解折射式望远镜
折射式望远镜是一种使用透镜作物镜，利用折射成像的望远镜。
(1)伽利略望远镜:伽利略望远镜使用凸透镜作物镜，凹透镜作目镜，光路图如图所示。
伽利略望远镜的影像是正立的，来自物体的光经过物镜折射所成的实像在目镜后方焦点附近，经目镜折射后成一放大、正立的虚像。伽利略望远镜的优点是镜筒短且能成正立的像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起，中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”，因携带方便，常用以观看表演等。
(2)开普勒望远镜:使用凸透镜作物镜和目镜，教材中设计的就是简易的开普勒望远镜。光路图如图所示，来自远处物体的光经过物镜会聚之后在焦点附近成倒立、缩小的实像，调节目镜与物镜的距离使这个实像正好落在目镜的焦点以内，这时，目镜就是一个放大镜，将该实像放大，最终，观察者就会看到一个倒立、放大的虚像。
活动5:迁移运用
某学习小组通过对望远镜的学习，制作了一个简易望远镜。以下是该小组同学交流的实践内容。
(1)了解:图甲望远镜的部分光路如图乙所示，O、F分别为物镜的光心、焦点。
①在图乙中画出入射光线经过物镜后的折射光线。
②物体MN经物镜成
(2)设计:小组同学通过查找资料了解到这种望远镜的放大倍率为物镜与目镜的焦距之比，为了让成像质量好一些，放大倍率取2～3倍即可。在图丙所示的凸透镜中，若B为物镜，A为目镜，则放大倍率为
(3)试用:如图丁所示，把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
(4)调整:观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍
(1)物镜的焦距为目镜焦距的2～3倍。
(2)物镜的直径比目镜的直径大一些。
3. 设计镜筒。
(1)物镜的镜筒比目镜的镜筒粗一些，如图所示。
(2)两个凸透镜之间的距离要略大于两个凸透镜的焦距之和。
活动3:制作和调试望远镜
1. 制作。
根据物镜和目镜的直径和焦距，选择合适粗细和长短的纸质(或者其他材料的)圆筒或纸板。
选择的依据:方便卷筒、截取。
注意点:
(1)想办法减小粗细两个镜筒之间的缝隙，以减小成像时从缝隙进入的光对成像清晰度的影响，如在细筒的外壁上缠绕包装袋等柔软、有一定厚度的材料等；
(2)想办法把物镜和目镜固定在镜筒上，如用胶水、热熔胶等将凸透镜粘牢。
2. 试用与调整。
把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。
在观察时调节镜筒的长度，以改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
活动4:了解折射式望远镜
折射式望远镜是一种使用透镜作物镜，利用折射成像的望远镜。
(1)伽利略望远镜:伽利略望远镜使用凸透镜作物镜，凹透镜作目镜，光路图如图所示。
伽利略望远镜的影像是正立的，来自物体的光经过物镜折射所成的实像在目镜后方焦点附近，经目镜折射后成一放大、正立的虚像。伽利略望远镜的优点是镜筒短且能成正立的像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起，中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”，因携带方便，常用以观看表演等。
(2)开普勒望远镜:使用凸透镜作物镜和目镜，教材中设计的就是简易的开普勒望远镜。光路图如图所示，来自远处物体的光经过物镜会聚之后在焦点附近成倒立、缩小的实像，调节目镜与物镜的距离使这个实像正好落在目镜的焦点以内，这时，目镜就是一个放大镜，将该实像放大，最终，观察者就会看到一个倒立、放大的虚像。
活动5:迁移运用
某学习小组通过对望远镜的学习，制作了一个简易望远镜。以下是该小组同学交流的实践内容。
(1)了解:图甲望远镜的部分光路如图乙所示，O、F分别为物镜的光心、焦点。
①在图乙中画出入射光线经过物镜后的折射光线。
②物体MN经物镜成
缩小
(选填“缩小”“等大”或“放大”)、倒立
(选填“倒立”或“正立”)的实
(选填“虚”或“实”)像，其成像原理与照相机
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。(2)设计:小组同学通过查找资料了解到这种望远镜的放大倍率为物镜与目镜的焦距之比，为了让成像质量好一些，放大倍率取2～3倍即可。在图丙所示的凸透镜中，若B为物镜，A为目镜，则放大倍率为
2
倍；若选D为物镜，则需选B
(填选项字母)作为目镜。(3)试用:如图丁所示，把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
(4)调整:观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍
大
(选填“大”或“小”)一些。答案
(1)①望远镜的物镜为凸透镜，经过凸透镜光心的光传播方向不变；过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后平行于主光轴。②根据凸透镜成像规律可知，望远镜的物镜成像时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。
(2)望远镜的放大倍率为物镜与目镜的焦距之比，若B为物镜，A为目镜，则放大倍率为$\frac{f_B}{f_A}=\frac{10\ \mathrm{cm}}{5\ \mathrm{cm}}=2$；为了让望远镜的成像质量好一些，放大倍率取2～3倍即可，若选D为物镜，则$2≤\frac{f_D}{f_\mathrm{目}}=\frac{20\ \mathrm{cm}}{f_\mathrm{目}}≤3$，目镜的焦距范围为$6.67\ \mathrm{cm}≤ f_\mathrm{目}≤10\ \mathrm{cm}$，所以选B作为目镜。
(4)望远镜的物镜成实像，当观察较近处的物体时，因为物距减小，所以像距会增大，为了使像仍成在目镜焦点附近，应该调大两块凸透镜间的距离。
解析
【分析】
本题围绕简易开普勒望远镜的相关问题展开，解题思路如下：
1. 画折射光线：利用凸透镜的两条特殊光线（过光心的光线传播方向不变、过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴），即可画出入射光线经物镜后的折射光线；
2. 判断物镜成像：望远镜的物镜成实像时，物距远大于2倍焦距，结合凸透镜成像规律，可确定像的性质及对应光学仪器；
3. 计算放大倍率：根据题目给出的放大倍率公式（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距），代入焦距数值计算，结合倍率范围（2~3倍）选择合适的目镜；
4. 分析镜筒距离：观察近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律，像距会增大，据此确定两透镜间的距离变化。
【解析】
(1)① 画折射光线：过M点与物镜光心O的光线，传播方向保持不变；过M点与物镜左焦点F的光线，经物镜折射后平行于主光轴，两条折射光线即为所求。
② 望远镜的物镜成像时，物距远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，其成像原理与照相机相同。
(2) 由题意，放大倍率=物镜焦距/目镜焦距：若B为物镜（f_B=10cm），A为目镜（f_A=5cm），则放大倍率=10cm/5cm=2；若选D为物镜（f_D=20cm），要求放大倍率为2~3倍，即2≤20cm/f_目≤3，解得目镜焦距范围为≈6.67cm≤f_目≤10cm，因此选B作为目镜。
(4) 观察较近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律，像距会增大，因此两块凸透镜间的距离要稍大一些。
【答案】
(1)① （按上述特殊光线画出折射光线）；② 缩小、倒立、实；照相机；(2) 2；B；(4) 大
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、凸透镜特殊光线
【点评】
本题结合简易望远镜的制作实践，考查凸透镜成像规律的应用，涵盖作图、计算、规律分析等题型，既注重基础知识点的掌握，又联系实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕简易开普勒望远镜的相关问题展开，解题思路如下：
1. 画折射光线：利用凸透镜的两条特殊光线（过光心的光线传播方向不变、过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴），即可画出入射光线经物镜后的折射光线；
2. 判断物镜成像：望远镜的物镜成实像时，物距远大于2倍焦距，结合凸透镜成像规律，可确定像的性质及对应光学仪器；
3. 计算放大倍率：根据题目给出的放大倍率公式（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距），代入焦距数值计算，结合倍率范围（2~3倍）选择合适的目镜；
4. 分析镜筒距离：观察近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律，像距会增大，据此确定两透镜间的距离变化。
【解析】
(1)① 画折射光线：过M点与物镜光心O的光线，传播方向保持不变；过M点与物镜左焦点F的光线，经物镜折射后平行于主光轴，两条折射光线即为所求。
② 望远镜的物镜成像时，物距远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，其成像原理与照相机相同。
(2) 由题意，放大倍率=物镜焦距/目镜焦距：若B为物镜（f_B=10cm），A为目镜（f_A=5cm），则放大倍率=10cm/5cm=2；若选D为物镜（f_D=20cm），要求放大倍率为2~3倍，即2≤20cm/f_目≤3，解得目镜焦距范围为≈6.67cm≤f_目≤10cm，因此选B作为目镜。
(4) 观察较近处物体时，物距减小，根据凸透镜成像规律，像距会增大，因此两块凸透镜间的距离要稍大一些。
【答案】
(1)① （按上述特殊光线画出折射光线）；② 缩小、倒立、实；照相机；(2) 2；B；(4) 大【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、凸透镜特殊光线
【点评】
本题结合简易望远镜的制作实践，考查凸透镜成像规律的应用，涵盖作图、计算、规律分析等题型，既注重基础知识点的掌握，又联系实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
