8.(苏州期末)根据下列学科实践活动,回答问题。
自制天文望远镜
学校物理项目学习小组首先开展“自制望远镜”活动。小组同学准备了焦距分别为5 cm和40 cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。

【设计与制作】
(1)为了挑选焦距较长的透镜用作物镜,小明取一个大烧杯,里面充满烟雾倒扣在桌上,手电筒垂直于杯底射出平行光束,如图甲所示。先后将透镜A和B放置在杯底上方,观察透镜对光的作用,效果如图乙、丙所示。则凸透镜对光的会聚作用较强,应选凸透镜作为物镜。
(2)为了观察物镜的成像效果,小明将挑出的物镜安装在光具座50 cm刻度处,如图丁所示。观察窗外远处景物(物距10 m以上),调节左侧光屏,发现在接近cm刻度处,找到倒立、的实像。

(3)如图戊所示,小明用大小纸筒做成套筒,便于调节间的距离,从而可以观察不同的物体。

【优化与改进】
(4)项目组还想制作一个辅助寻星装置,装在望远镜套筒上,实现通过寻星装置找到目标星球,再通过望远镜进行观察。如图己所示,小明已经在自制的寻星装置一端设计好了带开口的挡板,请将另一端挡板开口的设计画在虚线框中。

自制天文望远镜
学校物理项目学习小组首先开展“自制望远镜”活动。小组同学准备了焦距分别为5 cm和40 cm的两个凸透镜、硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料。
【设计与制作】
(1)为了挑选焦距较长的透镜用作物镜,小明取一个大烧杯,里面充满烟雾倒扣在桌上,手电筒垂直于杯底射出平行光束,如图甲所示。先后将透镜A和B放置在杯底上方,观察透镜对光的作用,效果如图乙、丙所示。则凸透镜对光的会聚作用较强,应选凸透镜作为物镜。
(2)为了观察物镜的成像效果,小明将挑出的物镜安装在光具座50 cm刻度处,如图丁所示。观察窗外远处景物(物距10 m以上),调节左侧光屏,发现在接近cm刻度处,找到倒立、的实像。
(3)如图戊所示,小明用大小纸筒做成套筒,便于调节间的距离,从而可以观察不同的物体。
【优化与改进】
(4)项目组还想制作一个辅助寻星装置,装在望远镜套筒上,实现通过寻星装置找到目标星球,再通过望远镜进行观察。如图己所示,小明已经在自制的寻星装置一端设计好了带开口的挡板,请将另一端挡板开口的设计画在虚线框中。
答案
B
A
10
缩小
物镜和目镜
远近
解析
【分析】
本题围绕自制天文望远镜的实践活动,考查凸透镜相关知识,解题思路如下:
1. (1)问需明确:凸透镜焦距越小,会聚作用越强;望远镜物镜需要长焦距透镜,结合透镜焦距判断。
2. (2)问利用凸透镜成像规律:当物距远大于2倍焦距时,成倒立缩小实像,像距接近焦距,结合物镜位置确定光屏位置。
3. (3)问需知道望远镜镜筒可调节物镜和目镜间距,以适应不同远近物体的观察。
4. (4)问结合寻星装置功能设计挡板开口。
【解析】
(1)凸透镜对光的会聚作用越强,焦距越小。平行光经透镜后,会聚点到透镜的距离为焦距,由图可知透镜B的焦距更小,会聚作用更强;望远镜物镜需焦距较长的透镜,已知两透镜焦距为5cm和40cm,故选透镜A作为物镜。
(2)物镜为凸透镜,当物距远大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距接近焦距。物镜安装在光具座50cm刻度处,结合成像规律,光屏应在接近10cm刻度处,成倒立、缩小的实像。
(3)套筒可调节物镜和目镜之间的距离,从而可以观察远近不同的物体。
(4)寻星装置另一端挡板开口设计如图:
【答案】
B
A
10
缩小
物镜和目镜
远近

【知识点】
凸透镜成像规律;望远镜原理;透镜应用
【点评】
本题以自制望远镜的实践活动为载体,将物理光学知识与实际应用结合,考查学生对凸透镜成像规律的理解及应用能力,题型贴近生活,注重实践操作的考查。
【难度系数】
0.5
本题围绕自制天文望远镜的实践活动,考查凸透镜相关知识,解题思路如下:
1. (1)问需明确:凸透镜焦距越小,会聚作用越强;望远镜物镜需要长焦距透镜,结合透镜焦距判断。
2. (2)问利用凸透镜成像规律:当物距远大于2倍焦距时,成倒立缩小实像,像距接近焦距,结合物镜位置确定光屏位置。
3. (3)问需知道望远镜镜筒可调节物镜和目镜间距,以适应不同远近物体的观察。
4. (4)问结合寻星装置功能设计挡板开口。
【解析】
(1)凸透镜对光的会聚作用越强,焦距越小。平行光经透镜后,会聚点到透镜的距离为焦距,由图可知透镜B的焦距更小,会聚作用更强;望远镜物镜需焦距较长的透镜,已知两透镜焦距为5cm和40cm,故选透镜A作为物镜。
(2)物镜为凸透镜,当物距远大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距接近焦距。物镜安装在光具座50cm刻度处,结合成像规律,光屏应在接近10cm刻度处,成倒立、缩小的实像。
(3)套筒可调节物镜和目镜之间的距离,从而可以观察远近不同的物体。
(4)寻星装置另一端挡板开口设计如图:
【答案】
B
A
10
缩小
物镜和目镜
远近
【知识点】
凸透镜成像规律;望远镜原理;透镜应用
【点评】
本题以自制望远镜的实践活动为载体,将物理光学知识与实际应用结合,考查学生对凸透镜成像规律的理解及应用能力,题型贴近生活,注重实践操作的考查。
【难度系数】
0.5
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