初中物理苏科版八年级上册4.5 望远镜与显微镜学案

这是一份初中物理苏科版八年级上册4.5 望远镜与显微镜学案，共9页。学案主要包含了知识梳理，规律总结，典例分析，思路小结，精典训练等内容，欢迎下载使用。
【知识梳理】
一、望远镜
1．开普勒望远镜
（1）主要结构：
①目镜（靠近眼睛）：凸透镜
②物镜（靠近被观察物体）：凸透镜
③物镜的焦距大于目镜的焦距，目镜处在物镜的1倍焦距之外。
（2）原理：物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近（目镜的1倍焦距之内）成缩小、倒立的实像；目镜的作用相当于一个放大镜，将倒立缩小的实像放大。如下图，物体AB经物镜成倒立缩小的实像A′B′，再经目镜放大为虚像A″B″。
（3）成像特点
相对于物体，眼睛看到的倒立的虚像，像的大小比物体小。
2．伽利略望远镜
（1）主要结构：
①目镜（靠近眼睛）：凹透镜
②物镜（靠近被观察物体）：凸透镜
③目镜处在物镜的1倍焦距之内。
（2）原理：物体各部位的光线先经凸透镜会聚，再经凹透镜发散后的光线反向相交，形成正立缩小的虚像。如下图，物体AB发出的光线经物镜会聚后，再经目镜发散，形成虚像A′B′。
（3）成像特点
相对于物体，眼睛看到的是正立的虚像，像的大小比物体小。
3．视角
大家可能注意到了，上面对望远镜的介绍中，望远镜所成的像是缩小的，那么为什么我们觉得放大了呢，这主要是因为，我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。如下图，松树远比一支铅笔大，但如果铅笔离人眼的距离很近，树离人的距离很远，那么我们的视觉会觉得铅笔比松树大。
也就是说，望远镜实际上相当于把远处的物体移到了近处让人观察，即便是相对于物体缩小了，但物体对眼睛所成视角的变大了，所以人们就觉得物体变大了。
4．望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
二、显微镜
（1）主要结构：
①目镜（靠近眼睛）：凸透镜
②物镜（靠近被观察物体）：凸透镜
③物镜的焦距小于目镜的焦距，目镜处在物镜的2倍焦距之外。
（2）原理：物镜相当于投影仪，使近处的物体在2倍焦距之外（目镜的1倍焦距之内）成放大、倒立的实像；目镜的作用相当于一个放大镜，将倒立放大的实像再一次放大。如下图，物体AB经物镜成倒立放大的实像A′B′，再经目镜放大为虚像A″B″。
（3）成像特点
相对于物体，眼睛看到的倒立的虚像，像的大小比物体大。
（4）显微镜放大的倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。
【易错点】
1．注意区分两种望远镜的镜片组合
2．注意区分望远镜和显微镜的物镜的成像规律。
3．题目只有“望远镜”三个字时，均指开普勒望远镜。
4．调节开普勒望远镜和显微镜时，由于成的是倒立的像，所以要调整物体或镜的位置时，要向相反方向调节。
5．对于开普勒望远镜和显微镜，由于成的是倒立的像，像相对于物旋转了180°，当被观察的物体在观察视野中旋转时，物体实际旋转的方向与视野中相同。
【规律总结】
开普勒望远镜是先成倒立缩小的实像，再成正立放大的虚像，相对于物体，人眼看到的是倒立缩小的虚像；显微镜是先成倒立放大的实像，再成正立放大的虚像，相对于物体，人眼看到的是倒立放大的虚像。
【典例分析】
1．（2021·江西景德镇市·八年级期中）以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：
①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
上述说法中正确的是（ ）
A．①③B．①④C．②④D．②③
2．（2021·湖北襄阳·八年级期末）如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的细小物体，再拿一个放大镜位于水滴上方，适当调节放大镜的高度，就可以看清玻璃板下的细小物体了。这一做法符合下列哪个器材的工作原理（）
A．照相机B．放大镜C．显微镜D．望远镜
3．下列光学仪器中，没有用透镜的是（ ）
A．潜望镜B．显微镜C．投影仪D．近视眼镜
【思路小结】
掌握望远镜显微镜的结构、原理是解题的关键。
【精典训练】
一、单选题
1．贝贝同学在用显微镜观察植物细胞时，发现从目镜中看细胞，其位置在视野的右上方，现在想要使看到的物体在视野的中心，则他应该向什么方向移动物体（ ）
A．左上方B．右上方C．左下方D．右下方
2．显微镜最下端反光镜的作用是（ ）
A．反射载物片上物体发出的光B．反射由目镜处射来的光
C．反射由物镜中射来的光D．反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
3．关于望远镜，下列说法中正确的是（ ）
A．物镜、目镜都相当于一个放大镜
B．一定是由两组凸透镜组成的
C．目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
D．望远镜的物镜与目镜成的像都是实像
4．小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，被观察物体已经处在视野中央了，但像太小，不清楚，这时他应该（ ）
A．使物镜远离物体，目镜位置不变B．使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些
C．使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些D．使物镜远离物体，目镜远离物镜一些
5．用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ）
A．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的；
B．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的；
C．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的；
D．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的
二、填空题
6．显微镜：在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成___、____的______，相当于投影仪；目镜成____、____的____，相当于放大镜。
7．（2021·江苏泰州·八年级期末）如图所示，小明取两个焦距不同的凸透镜，以焦距较短的凸透镜作为目镜，以焦距较长的凸透镜作为物镜，通过两个透镜观察美景，调节两个透镜之间的距离，直到看得最清楚为止，此时这种透镜组合工作原理与 _____ （选填“望远镜”或者“显微镜”）相同.
8．显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个凸透镜，靠近眼睛的是______，靠近被观察物体的是______，来自物体的光经过凸透镜成倒立、______的像。目镜使“物体”成正立、______的像。用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的______（填“虚”或“实”）像，道理就像______的镜头成像一样，目镜的作用则像一个______，再次对这个像成放大的______（填“实”或“虚”）像。
9．（2020·广东汕头·八年级期末）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
（1）甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用，可在光线较_____时使用，如果使用的目镜放大倍数40，物镜放大倍数20，则观察的的物体被放大了______倍；
（2）乙图是望远镜，它物镜的作用相当于的_________镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），成_______像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）；它目镜的作用相当于的____________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）成_______像（选填“虚”或“实”）。【典例分析】
1．（2021·江西景德镇市·八年级期中）以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：
①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
上述说法中正确的是（ ）
A．①③B．①④C．②④D．②③
【答案】B
【详解】显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当
时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确，综上分析知，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．（2021·湖北襄阳·八年级期末）如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的细小物体，再拿一个放大镜位于水滴上方，适当调节放大镜的高度，就可以看清玻璃板下的细小物体了。这一做法符合下列哪个器材的工作原理（ ）
A．照相机B．放大镜C．显微镜D．望远镜
【答案】C
【详解】由题意可知，细小物体第1次经水滴放大，应用了凸透镜成正立、放大的虚像这一规律。第2次成像应用了凸透镜成倒立、放大的实像这一规律，而这两次成像规律是显微镜的工作原理。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．下列光学仪器中，没有用透镜的是（ ）
A．潜望镜B．显微镜C．投影仪D．近视眼镜
【答案】A
【分析】根据“下列光学仪器中，没有用透镜的是”可知，本题主要考查了显微镜、照相机、望远镜的制作原理及其应用，根据透镜成像规律和应用、潜望镜的结构和平面镜的作用进行判断．
【详解】A．潜望镜是在直角拐弯处，安装了平面镜，平面镜起改变光的传播路径的作用．没有用到透镜，故A符合题意；
B．显微镜的物镜和目镜都是凸透镜．物体通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像，故B不符合题意；
C．投影仪的镜头是一个凸透镜，物体放在凸透镜的焦距和2倍焦距之间时，在二倍焦距之外会得到一个倒立、放大的实像，它只能对物体放大一次，故C不符合题意；
D．近视眼镜利用凹透镜进行工作，故D不符合题意．
【思路小结】
掌握望远镜显微镜的结构、原理是解题的关键。
【精典训练】
一、单选题
1．贝贝同学在用显微镜观察植物细胞时，发现从目镜中看细胞，其位置在视野的右上方，现在想要使看到的物体在视野的中心，则他应该向什么方向移动物体（ ）
A．左上方 B．右上方 C．左下方 D．右下方
【答案】B
【详解】显微镜物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，故眼睛看到的像与原物相比实际上是倒立的，这种倒立，包括上下颠倒，也包括左右颠倒，像在视野的右上方，则物偏左下方，所以应该把物体向右上方移动．故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．显微镜最下端反光镜的作用是（ ）
A．反射载物片上物体发出的光 B．反射由目镜处射来的光
C．反射由物镜中射来的光 D．反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
【答案】D
【详解】显微镜最下端反光镜一面是平面镜一面是凹面镜，都可以起到会聚光线的作用，通过调节反光镜可反射光源发出的光，使其会聚在被观测物体上，可以清楚观察标本，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．关于望远镜，下列说法中正确的是（ ）
A．物镜、目镜都相当于一个放大镜
B．一定是由两组凸透镜组成的
C．目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
D．望远镜的物镜与目镜成的像都是实像
【答案】C
【详解】A．伽利略望远镜用凹透镜作目镜，放大镜是凸透镜，故A不符合题意；
B．望远镜的物镜和目镜不一定都是凸透镜，故B不符合题意；
C．从望远镜的目镜看到的像是放大的虚像，故C符合题意；
D．望远镜的目镜一般成放大的虚像，故D不符合题意．
4．小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，被观察物体已经处在视野中央了，但像太小，不清楚，这时他应该（ ）
A．使物镜远离物体，目镜位置不变B．使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些
C．使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些D．使物镜远离物体，目镜远离物镜一些
【答案】B
【详解】显微镜的物镜成一个倒立放大的实像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应缩小物距，才能使像变大；显微镜的目镜是起一个放大镜的作用，根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大可知，应使目镜远离物镜一些。
故选B。
5．用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ）
A．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的；
B．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的；
C．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的；
D．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的
【答案】D
【详解】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像，这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像，再经过一次正立的像，两次成像的结果，使人们最终观察到的都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像，通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。
故选D。
二、填空题
6．显微镜：在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成___、____的______，相当于投影仪；目镜成____、____的____，相当于放大镜。
【答案】 倒立 放大 实像 正立 放大 虚像
【详解】[1][2][3]根据凸透镜的成像特点，物镜的物距处于一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，相当于投影仪。
[4][5][6]根据凸透镜的成像特点，目镜的物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
7．（2021·江苏泰州·八年级期末）如图所示，小明取两个焦距不同的凸透镜，以焦距较短的凸透镜作为目镜，以焦距较长的凸透镜作为物镜，通过两个透镜观察美景，调节两个透镜之间的距离，直到看得最清楚为止，此时这种透镜组合工作原理与 _____ （选填“望远镜”或者“显微镜”）相同.
【答案】望远镜
【详解】解答：以焦距较小的凸透镜为目镜,以焦距较大的凸透镜为物镜,调节两者间的距离,观察远处的物体,你看到得像是倒立缩小的虚像,这种透镜组合工作原理与望远镜相同．
8．显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个凸透镜，靠近眼睛的是______，靠近被观察物体的是______，来自物体的光经过凸透镜成倒立、______的像。目镜使“物体”成正立、______的像。用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的______（填“虚”或“实”）像，道理就像______的镜头成像一样，目镜的作用则像一个______，再次对这个像成放大的______（填“实”或“虚”）像。
【答案】 目镜 物镜 放大 放大 实 投影仪 放大镜 虚
【详解】[1][2][3][4][5][6][7][8]显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个凸透镜，靠近眼睛的是目镜，靠近被观察物体的是物镜，来自物体的光经过凸透镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪。目镜使“物体”成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
9．（2020·广东汕头·八年级期末）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
（1）甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用，可在光线较_____时使用，如果使用的目镜放大倍数40，物镜放大倍数20，则观察的的物体被放大了______倍；
（2）乙图是望远镜，它物镜的作用相当于的_________镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），成_______像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）；它目镜的作用相当于的____________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）成_______像（选填“虚”或“实”）