1.某同学自制的望远镜选择的物镜焦距为20 cm,目镜焦距为4 cm,该望远镜的放大倍率(放大倍率=$\frac{物镜焦距}{目镜焦距}$)为
5
。若要提高放大倍率,可改用焦距更大
的物镜或焦距更小
的目镜。答案
1. 放大倍率为5,要提高放大倍率,可改用焦距更大的物镜或焦距更小的目镜。
解析
【分析】
首先明确题目给出了望远镜放大倍率的计算公式:放大倍率=$\frac{物镜焦距}{目镜焦距}$,解题分两步:第一步代入已知的物镜和目镜焦距计算放大倍率;第二步根据公式分析,要提高放大倍率,需改变公式中的分子(物镜焦距)和分母(目镜焦距),分子越大、分母越小,放大倍率越大,据此得出结论。
【解析】
根据题目给定的放大倍率公式,代入物镜焦距20cm、目镜焦距4cm,可得放大倍率=$\frac{20}{4}=5$;由公式可知,放大倍率与物镜焦距成正比,与目镜焦距成反比,因此要提高放大倍率,可改用焦距更大的物镜或焦距更小的目镜。
【答案】
5;大;小
【知识点】
望远镜的放大倍率
【点评】
本题直接考查望远镜放大倍率的计算及影响因素,只需套用题目给出的公式即可解答,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确题目给出了望远镜放大倍率的计算公式:放大倍率=$\frac{物镜焦距}{目镜焦距}$,解题分两步:第一步代入已知的物镜和目镜焦距计算放大倍率;第二步根据公式分析,要提高放大倍率,需改变公式中的分子(物镜焦距)和分母(目镜焦距),分子越大、分母越小,放大倍率越大,据此得出结论。
【解析】
根据题目给定的放大倍率公式,代入物镜焦距20cm、目镜焦距4cm,可得放大倍率=$\frac{20}{4}=5$;由公式可知,放大倍率与物镜焦距成正比,与目镜焦距成反比,因此要提高放大倍率,可改用焦距更大的物镜或焦距更小的目镜。
【答案】
5;大;小
【知识点】
望远镜的放大倍率
【点评】
本题直接考查望远镜放大倍率的计算及影响因素,只需套用题目给出的公式即可解答,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
2.图5.5-1所示为简易望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个
倒立
、缩小
的实像,物镜的成像原理与照相机
(选填“投影仪”或“照相机”)相同。物镜成的像会落在目镜一倍焦距以内
的位置,这个实像经过目镜成一个正立的虚
(选填“虚”或“实”)像。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视
(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。答案
2. 远处的物体经过物镜成倒立、缩小的实像,物镜成像原理和照相机相同;物镜成的像落在目镜一倍焦距以内的位置,经目镜成正立的虚像;制作简易天文望远镜可选用远视镜片代替透镜。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律,回忆简易望远镜的物镜、目镜的成像特点,以及近视/远视镜片的光学特性:首先,望远镜的物镜相当于凸透镜,远处物体距物镜远(大于二倍焦距),根据凸透镜成像规律,此时成倒立缩小的实像,对应照相机的成像原理;其次,目镜相当于放大镜,需将物镜成的实像放在目镜的一倍焦距内,才能让目镜成正立的虚像;最后,制作望远镜需要凸透镜,远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜,据此分析填空。
【解析】
1. 物镜成像:远处物体在物镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像;
2. 成像对应设备:照相机的成像原理是物体在二倍焦距外成倒立缩小实像,因此物镜成像原理与照相机相同;
3. 像的位置:目镜相当于放大镜,需将物体(物镜成的像)放在目镜的一倍焦距以内,才能成放大的虚像;
4. 目镜成像:放大镜成正立、放大的虚像;
5. 镜片选择:望远镜的透镜为凸透镜,远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜,因此选用远视镜片代替。
【答案】
倒立;缩小;照相机;一倍焦距以内;虚;远视
【知识点】
凸透镜成像的应用;望远镜的原理;远视眼的矫正
【点评】
本题考查简易望远镜的成像原理及透镜的实际应用,属于光学基础知识点的考查,需掌握凸透镜成像规律在望远镜中的应用,以及近视、远视镜片的光学特性,难度较低,是学生应掌握的基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律,回忆简易望远镜的物镜、目镜的成像特点,以及近视/远视镜片的光学特性:首先,望远镜的物镜相当于凸透镜,远处物体距物镜远(大于二倍焦距),根据凸透镜成像规律,此时成倒立缩小的实像,对应照相机的成像原理;其次,目镜相当于放大镜,需将物镜成的实像放在目镜的一倍焦距内,才能让目镜成正立的虚像;最后,制作望远镜需要凸透镜,远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜,据此分析填空。
【解析】
1. 物镜成像:远处物体在物镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像;
2. 成像对应设备:照相机的成像原理是物体在二倍焦距外成倒立缩小实像,因此物镜成像原理与照相机相同;
3. 像的位置:目镜相当于放大镜,需将物体(物镜成的像)放在目镜的一倍焦距以内,才能成放大的虚像;
4. 目镜成像:放大镜成正立、放大的虚像;
5. 镜片选择:望远镜的透镜为凸透镜,远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜,因此选用远视镜片代替。
【答案】
倒立;缩小;照相机;一倍焦距以内;虚;远视
【知识点】
凸透镜成像的应用;望远镜的原理;远视眼的矫正
【点评】
本题考查简易望远镜的成像原理及透镜的实际应用,属于光学基础知识点的考查,需掌握凸透镜成像规律在望远镜中的应用,以及近视、远视镜片的光学特性,难度较低,是学生应掌握的基础题。
【难度系数】
0.7
3. 提升题 人眼看同一物体,会感到“远小近大”,这和物体在人眼处所成的“视角”有关。如图5.5-2所示,同一物体,离人眼较远时,视角较

图5.5-1 图5.5-2
小
,离人眼较近时,视角较大
。同一物体,视角大则看起来大,视角小则看起来小。(均选填“大”或“小”)图5.5-1 图5.5-2
答案
3. 同一物体离人眼较远时视角较小,离人眼较近时视角较大。
解析
【分析】
要解答本题,需先明确视角的定义:视角是物体两端与人眼所形成的夹角。对于同一物体,当它离人眼较远时,物体两端到人眼的夹角会变小;离人眼较近时,这个夹角会变大。结合题目给出的“同一物体,视角大则看起来大,视角小则看起来小”的规律,即可得出答案。
【解析】
根据视角的定义,同一物体,离人眼较远时,物体两端对人眼的张角(视角)较小;离人眼较近时,视角较大。因此依次填入“小”“大”。
【答案】
小;大
【知识点】
视角的概念、视角与距离的关系
【点评】
本题考查视角的基础概念,结合生活中“远小近大”的直观现象即可理解,属于基础识记类题目,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解答本题,需先明确视角的定义:视角是物体两端与人眼所形成的夹角。对于同一物体,当它离人眼较远时,物体两端到人眼的夹角会变小;离人眼较近时,这个夹角会变大。结合题目给出的“同一物体,视角大则看起来大,视角小则看起来小”的规律,即可得出答案。
【解析】
根据视角的定义,同一物体,离人眼较远时,物体两端对人眼的张角(视角)较小;离人眼较近时,视角较大。因此依次填入“小”“大”。
【答案】
小;大
【知识点】
视角的概念、视角与距离的关系
【点评】
本题考查视角的基础概念,结合生活中“远小近大”的直观现象即可理解,属于基础识记类题目,难度较低。
【难度系数】
0.3
4.以下是部分同学制作望远镜后交流的心得,其中不合理的是(
A.制作镜筒时,还需准备好剪刀、胶带、双面胶、订书机等
B.制作望远镜时,要注意安全
C.在观察远处景物时,可以交换物镜、目镜的位置重新观察比较
D.反正其他同学制作了,拿其他同学的看看就行
D
)A.制作镜筒时,还需准备好剪刀、胶带、双面胶、订书机等
B.制作望远镜时,要注意安全
C.在观察远处景物时,可以交换物镜、目镜的位置重新观察比较
D.反正其他同学制作了,拿其他同学的看看就行
答案
4. D
解析
【分析】
本题考查望远镜制作的相关常识,需逐一判断各选项是否符合制作要求与实践意义。制作望远镜需要准备对应工具、注意安全,且实践操作应亲力亲为,据此分析选项即可。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 制作镜筒时,剪刀、胶带、双面胶、订书机等都是常用的辅助工具,该选项合理;
B. 制作过程中注意安全是基本要求,该选项合理;
C. 交换物镜、目镜的位置重新观察,可对比观察效果,是可行的操作,该选项合理;
D. 自己制作望远镜是实践学习的过程,不能依赖他人的成品,该做法不合理。
【答案】
D
【知识点】
望远镜制作常识、实践操作要求
【点评】
本题侧重考查望远镜制作的基础常识与实践态度,难度较低,学生结合生活实践即可判断。
【难度系数】
0.2
本题考查望远镜制作的相关常识,需逐一判断各选项是否符合制作要求与实践意义。制作望远镜需要准备对应工具、注意安全,且实践操作应亲力亲为,据此分析选项即可。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 制作镜筒时,剪刀、胶带、双面胶、订书机等都是常用的辅助工具,该选项合理;
B. 制作过程中注意安全是基本要求,该选项合理;
C. 交换物镜、目镜的位置重新观察,可对比观察效果,是可行的操作,该选项合理;
D. 自己制作望远镜是实践学习的过程,不能依赖他人的成品,该做法不合理。
【答案】
D
【知识点】
望远镜制作常识、实践操作要求
【点评】
本题侧重考查望远镜制作的基础常识与实践态度,难度较低,学生结合生活实践即可判断。
【难度系数】
0.2
5. 提升题(多选)制作简易望远镜时,通常选择直径较大的透镜作为物镜,而选择直径较小的透镜作为目镜,这样做的主要目的是(
A.便于镜筒套在一起,方便调节
B.物镜收集更多光线,使像更清晰
C.目镜减少光线进入,保护眼睛
D.降低制作难度,节省材料
AB
)A.便于镜筒套在一起,方便调节
B.物镜收集更多光线,使像更清晰
C.目镜减少光线进入,保护眼睛
D.降低制作难度,节省材料
答案
5. AB
解析
【分析】
首先明确简易望远镜的物镜和目镜功能:物镜负责会聚远处物体的光线成实像,目镜负责放大物镜的实像(相当于放大镜)。再分析直径大小的设计目的:物镜选大直径是为了收集更多光线,让像更清晰;目镜选小直径是为了便于和大直径物镜的镜筒套合,方便调节对焦。逐一判断选项时,需排除不符合光学功能的错误说法。
【解析】
本题考查简易望远镜的构造及各部件作用:
选项A:目镜直径小、物镜直径大,这种设计便于镜筒套合,调节镜筒长度时更方便,A正确;
选项B:物镜直径大,能收集更多来自远处物体的光线,使所成的像更明亮、清晰,B正确;
选项C:目镜的作用是放大实像,并非减少光线进入来保护眼睛,C错误;
选项D:选择透镜直径是为了实现光学功能,不是为了降低制作难度、节省材料,D错误。
综上,答案为AB。
【答案】
AB
【知识点】
望远镜的工作原理;透镜的光学性质
【点评】
本题为基础概念题,考查学生对望远镜核心部件功能的理解,需明确各部件的光学作用,逐一分析选项即可得出结论,注意区分功能设计与无关因素。
【难度系数】
0.6
首先明确简易望远镜的物镜和目镜功能:物镜负责会聚远处物体的光线成实像,目镜负责放大物镜的实像(相当于放大镜)。再分析直径大小的设计目的:物镜选大直径是为了收集更多光线,让像更清晰;目镜选小直径是为了便于和大直径物镜的镜筒套合,方便调节对焦。逐一判断选项时,需排除不符合光学功能的错误说法。
【解析】
本题考查简易望远镜的构造及各部件作用:
选项A:目镜直径小、物镜直径大,这种设计便于镜筒套合,调节镜筒长度时更方便,A正确;
选项B:物镜直径大,能收集更多来自远处物体的光线,使所成的像更明亮、清晰,B正确;
选项C:目镜的作用是放大实像,并非减少光线进入来保护眼睛,C错误;
选项D:选择透镜直径是为了实现光学功能,不是为了降低制作难度、节省材料,D错误。
综上,答案为AB。
【答案】
AB
【知识点】
望远镜的工作原理;透镜的光学性质
【点评】
本题为基础概念题,考查学生对望远镜核心部件功能的理解,需明确各部件的光学作用,逐一分析选项即可得出结论,注意区分功能设计与无关因素。
【难度系数】
0.6
6. 提升题(多选)某同学学习了望远镜的原理之后,自己动手制作了一个望远镜,其成像原理如图5.5-3所示,其中物镜的焦距为20 cm,目镜的焦距为5 cm。经过不断的调试,他看到了远处物体最清晰、最大的像。下列说法正确的是(

图5.5-3
A.远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B.眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25 cm
D.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置
ACD
)图5.5-3
A.远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B.眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25 cm
D.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置
答案
6. ACD
解析
【分析】
要解决这道题,需结合望远镜的成像原理,明确物镜和目镜的作用,再依据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 望远镜的物镜相当于照相机,作用是使远处物体在物镜焦点附近成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,作用是将物镜所成的实像作为物,成正立、放大的虚像。
2. 对各选项分析:
选项A:远处物体的物距远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,当物距远大于2倍焦距时,像接近物镜的焦点,因此远处物体经物镜成像在物镜的焦点附近,A正确。
选项B:眼睛看到的是经目镜放大后的像,目镜成正立、放大的虚像,结合物镜成倒立实像的特点,最终眼睛看到的是倒立的虚像,并非实像,B错误。
选项C:为让目镜放大物镜所成的实像,该实像需位于目镜的一倍焦距内;望远镜中物镜的像方焦点与目镜的物方焦点几乎重合,因此物镜和目镜间距约为物镜焦距与目镜焦距之和,即20cm+5cm=25cm,C正确。
选项D:物镜的成像特点与照相机一致,都是使远处物体成倒立、缩小的实像,且该实像距离眼睛很近,便于目镜进一步放大,D正确。
【解析】
根据望远镜成像原理及凸透镜成像规律:
选项A:远处物体的物距$u \gg 2f_{物}$($f_{物}=20\ \mathrm{cm}$),由凸透镜成像规律可知,此时像距$v \approx f_{物}$,即像成在物镜的焦点附近,故A正确。
选项B:物镜成倒立、缩小的实像,该实像作为目镜的物,位于目镜的一倍焦距内,目镜成正立、放大的虚像,因此眼睛最终看到的是倒立的虚像,不是实像,故B错误。
选项C:为使目镜放大物镜的实像,该实像需在目镜的一倍焦距内;望远镜结构中,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点几乎重合,因此物镜和目镜间距为$f_{物}+f_{目}=20\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$,故C正确。
选项D:物镜的成像原理与照相机相同,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,且该实像距离眼睛很近,方便目镜放大,故D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理
【点评】
本题考查望远镜的工作原理,需结合凸透镜成像规律分析物镜和目镜的功能,属于光学部分的提升题,要求学生理解望远镜的结构与成像特点,区分物镜和目镜的作用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合望远镜的成像原理,明确物镜和目镜的作用,再依据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 望远镜的物镜相当于照相机,作用是使远处物体在物镜焦点附近成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,作用是将物镜所成的实像作为物,成正立、放大的虚像。
2. 对各选项分析:
选项A:远处物体的物距远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,当物距远大于2倍焦距时,像接近物镜的焦点,因此远处物体经物镜成像在物镜的焦点附近,A正确。
选项B:眼睛看到的是经目镜放大后的像,目镜成正立、放大的虚像,结合物镜成倒立实像的特点,最终眼睛看到的是倒立的虚像,并非实像,B错误。
选项C:为让目镜放大物镜所成的实像,该实像需位于目镜的一倍焦距内;望远镜中物镜的像方焦点与目镜的物方焦点几乎重合,因此物镜和目镜间距约为物镜焦距与目镜焦距之和,即20cm+5cm=25cm,C正确。
选项D:物镜的成像特点与照相机一致,都是使远处物体成倒立、缩小的实像,且该实像距离眼睛很近,便于目镜进一步放大,D正确。
【解析】
根据望远镜成像原理及凸透镜成像规律:
选项A:远处物体的物距$u \gg 2f_{物}$($f_{物}=20\ \mathrm{cm}$),由凸透镜成像规律可知,此时像距$v \approx f_{物}$,即像成在物镜的焦点附近,故A正确。
选项B:物镜成倒立、缩小的实像,该实像作为目镜的物,位于目镜的一倍焦距内,目镜成正立、放大的虚像,因此眼睛最终看到的是倒立的虚像,不是实像,故B错误。
选项C:为使目镜放大物镜的实像,该实像需在目镜的一倍焦距内;望远镜结构中,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点几乎重合,因此物镜和目镜间距为$f_{物}+f_{目}=20\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$,故C正确。
选项D:物镜的成像原理与照相机相同,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,且该实像距离眼睛很近,方便目镜放大,故D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理
【点评】
本题考查望远镜的工作原理,需结合凸透镜成像规律分析物镜和目镜的功能,属于光学部分的提升题,要求学生理解望远镜的结构与成像特点,区分物镜和目镜的作用。
【难度系数】
0.5
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