5.5 显微镜和望远镜（考点解读）（学生版）

55 显微镜和望远镜（考点解读）（原卷版） 1、显微镜及其成像原理 （1）显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 （2）普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物 镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成 的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次 成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和 物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第 二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。 2、望远镜及其成像原理 （1）望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦 距长而目镜的焦距短。 （2）望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远， 所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在 物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩 小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、 缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 【考点1 显微镜及其成像原理】 【典例1-1】（2022 秋•寻乌县期末）如图所示是显微镜的结构，下列说法不正确的是（ ） ．它的物镜相当于投影仪，成放大实像 B．它的目镜相当于放大镜，成放大虚像 ．反光镜利用了光的反射 D．反光镜是平面镜 【典例1-2】（2022 秋•高新区期末）关于如图所示的光现象，下列说法中错误的是（ ） ．图甲中，是街头路口的反光镜，它是凸面镜 B．图乙中，彩虹是光的色散形成的 ．图丙中，发生漫反射时，有些光线不遵循光的反射定律 D．图丁中，是显微镜的结构示意图，它的目镜和物镜的作用都相当于凸透镜 【典例1-3】（2022 秋•郓城县期末）如图所示是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔， 气孔经过物镜所成的是一个放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u 与焦距f 的 关系是 。最后，人眼通过目镜看到的是 （选填“实”或“虚”）像。 【变式1-1】（2022 秋•夏邑县校级期末）显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（ ） ．物镜是凸透镜，目镜是凹透镜B．物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像 ．目镜成正立放大的虚像 D．反光镜利用光的折射提高载物片亮度 【变式1-2】（2023•海珠区开学）显微镜的工作原理：来自被观察物体的光经过物镜后成 一个放大的实像，目镜把这个像再放大一次，经过两次放大作用，人就可以看到肉眼看 不见的小物体，某次实验，用显微镜清楚观察到载物片中被观察的物体，该物体到物镜 距离为35m。则：该物镜的焦距可能是（ ） ．5m B．35m ．25m D．1 m 【变式1-3】（2022 秋•无锡期末）小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可目镜 调支架等制作了一台“水滴显微镜”（如图甲）。调节支架高度，适当调整标本、水滴 和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。 （1）水滴相当于显微镜的 镜，标本经过水滴成倒立 的实像； （2）若要让标本放大倍数更高，可以使水滴适当 （填“靠近”或“远离”）标 本。 【考点2 望远镜及其成像原理】 【典例2-1】（2022 秋•株洲期末）如图是天文爱好者所使用的望远镜，以下有关说法正确 的是（ ） ．目镜是凹透镜，物镜是凸透镜 B．太空中的星体通过物镜成的是虚像 ．望远镜的物镜相当于投影仪 D．望远镜的目镜相当于一个放大镜 【典例2-2】（2022 秋•焦作期末）（多选）关于光现象，对下列图片的文字表述正确的是 （ ） ．甲图中的亮斑是由于光的直线传播形成的太阳的虚像 B．乙图中望远镜的物镜成的是远处物体倒立、缩小的实像 ．丙图中白光经过三棱镜后发生光的色散，紫光偏折得最厉害 D．丁图中汽车观后镜所成景物的像是由于光的折射形成的 【典例2-3】（2022 秋•昭阳区月考）在某地，有位天文爱好者，自制了一台如图所示的巨 型天文望远镜，它的目镜和物镜使用的都是凸透镜。用望远镜观察火星时，火星通过它 的物镜所成的像是一个 （填“正立”或“倒立”）的 （填“实”或 “虚”）像。 【变式2-1】（2022 秋•阳谷县期末）对四幅图阐述正确的是（ ） ．甲图：近视眼成像在视膜前，用凸透镜矫正 B．乙图：远视眼成像在视膜后，用凹透镜矫正 ．丙图：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，都成实像 D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机 【变式2-2】（2022 秋•西安期末）下列关于显微镜和望远镜的说法中，不正确的是（ ） ．望远镜的物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像 B．显微镜由两个凸透镜组成，目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像 ．显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像 D．望远镜的目镜和物镜都是凸透镜 【变式2-3】透镜的使用越来越广泛。用凸透镜将太阳光会聚起来可以点燃物体，说明光可 以传递 （选填“信息”或“能量”）；把不同的透镜合理组合起来可以做成望远 镜或显微镜，科学家观察天体的运动使用 ，观察细胞使用 （以上两空 均选填“望远镜”或“显微镜”）。 一、选择题。 1．（2022 秋•新化县期末）显微镜在生物课时我们已学过，显微镜的结构如图所示，则下 列分析正确的是（ ） ．物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜 B．物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用 ．物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用 D．物镜和目镜都相当于凸透镜，来自被观察物体的光经物镜成一个放大的像，再经目 镜再放大一次 2．（2022 秋•定州市期末）显微镜的物镜和目镜，分别相当于（ ） ．投影仪放大镜 B．投影仪照相机 ．照相机投影仪 D．放大镜照相机 3．（2023•本溪开学）2022 年11 月20 日卡塔尔世界杯开幕，小刚在电视机前观看比赛， 下列说法正确的是（ ） ．赛场上的球员看不到场上被别人挡住的队友，是因为光的直线传播 B．小刚能从各个方向看到遥控器，是因为光在遥控器上发生了镜面反射 ．关闭电视机后，小刚在电视机黑色的屏幕上看到了“自己”，是因为光的折射 D．现场观众使用望远镜看比赛时，望远镜的物镜所成的是放大的虚像 4．（2022 秋•唐县期末）如图关于透镜的应用，下列说法中正确的是（ ） ． 凹透镜对光有会聚作用 B． 凸透镜可以矫正近视眼 ． 望远镜的目镜成正立放大的实像 D． 水球成像是凸透镜成像原理 5．（2022 秋•三明期末）下列关于如图的描述正确的是（ ） ．图甲中一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，说明白光是由多种色光组成的 B．图乙是近视眼成像示意图，需要配戴凸透镜进行矫正 ．图丙中望远镜的目镜相当于放大镜，成倒立放大实像 D．图丁是“中国天眼”射电望远镜，它的反射面相当于一个凸面镜 6 ．（2022 秋• 沈河区月考）（多选）如图所示，下列说法中正确的是（ ） ．图甲中的超声波清洗眼镜说明声能传递能量 B．图乙中，显微镜的目镜的作用相当于一个照相机 ．图丙中女孩上下推拉活塞，用相同的力吹哨子，吹出哨音的音调会改变 D．图丁是远视眼的成像情况，应该配戴凸透镜进行矫正 二、填空题。 7．（2022 秋•葫芦岛期末）显微镜的成像原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个 （选填“放大”或“缩小”）的 像（选填“虚”或“实”），道理就像投影仪 的镜头成像一样，目镜的作用则像一个普通的 。 8．（2022 秋•兴化市期末）自制水滴显微镜的过程是：①在透明塑料板上先滴一滴大小合 适的水滴，透过水滴观察下方的黑色箭头（如图），调节 （黑色箭头/人眼） 与水滴间的距离，直到可以看到黑色箭头成 （正立/倒立）、放大的像为止。② 再用一个 （凸/凹）透镜作为目镜，缓慢调节透镜与水滴间的距离（如图b），就 会看到箭头更为放大的像。 9．（2022 秋•竞秀区校级期末）为有效预防新冠肺炎病毒的传播，落实“入校前体温检 测”制度，各中小学校配备了“测温枪”，如图所示，它是利用 （选填“红外 线”或“紫外线”）进行测量的。现在童青少年电子产品使用增多、户外活动减少，容 易引发近视眼，近视眼的成像特点与图中 （选填“甲”、“乙”或“丙”）相同， 应该用 透镜进行矫正，使用显微镜可以观察肉眼看不见的微小物体，显微镜目镜 的作用与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相似。 10．（2022 秋•吴中区期末）望远镜的物镜相当于一个 的镜头，显微镜的目镜相 当于一个 ，（以上两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），某 同学在用显微镜观察洋葱的细胞组成时，发现物体的像太小，看不清楚，这时他应该使 物镜 （选填“靠近”或远离”）物体目镜远离物镜一些。 11．（2022•永州模拟）如图所示是简易天文望远镜的内部结构示意图，远处的物体经过物 镜成一个倒立的实像，此像落在目镜 的位置；经过目镜折射后成一个正立、 的虚像。 12．（2022•苏州模拟）人眼能不能看清一个物体，物体对我们所成的视角的大小十分重要， 望远镜物镜所成的像虽然比远方物体 ，但由于它离我们的眼睛很 ，再加上 镜的放大作用，视角就可以变得很 了。现代天文望远镜力求把物镜的口径做得很 ，比我们眼睛的瞳孔大得多，就可以 更多的光，以求观测到更暗的星。 三、解答题。 13．如图为某望远镜内部部分光路图，物镜是凸透镜，光线经过物镜的光心，出射光线b 与物镜主光轴平行，F 为物镜焦点，焦距为500mm。 （1）在图中画出光线、b 经物镜折射前的入射光线。 （2）目镜是 透镜（选填“凹”、“凸”）。 （3）用此望远镜观测月球时，月球经物镜成一个 （选填“倒立”、“正立”） （选填“放大”、“等大”、“缩小”）的像。 14．（2022 秋•太谷区校级期末）阅读《中国天眼》回答36 题。 中国天眼 从1609 年，伽利略制作出第一架光学望远镜到射电望远镜诞生的三百多年里，光学望 远镜一直是天文观测的重要工具。世界上最大的单口径、最灵敏的射电望远镜﹣﹣500 米口径球面射电望远镜（Fve udred meterpertureSperlrdTelespe ﹣ ﹣ 简称FST），如图22 所示，被誉为“中国天眼”，是我国天文学家南仁东带领他的研究团队于2016 年9 月 25 日建成的。相比德国波恩100 米望远镜，FST 灵敏度提高约10 倍；相比美国阿雷西 博350 米望远镜，综合性能提高约10 倍。FST 将在未来20～30 年保持世界一流地位。 FST 的最大特点是索结构可随天体的移动自动变化，带动索上的反射面板产生变化。 FST 是使用一种称为“漂移扫描”的方式来进行观测的。所谓的“漂移扫描”和“守株 待兔”的思路相类似，就是望远镜不动，固定的指向天顶，等着天体自己运动到望远镜 的视野里面。 2017 年10 月10 日，中国科学院国家天文台宣布，FST 经过一年紧张调试，探测到数十 个优质脉冲星候选体，目前已通过系统认证的脉冲星达6 颗。其中两颗脉冲星的具体信 息为：一颗自转周期为183 秒，距离地球约16 万光年；另一颗自转周期为059 秒，距离 地球约4100 光年。对脉冲星的观察、研究对揭示宇宙诞生和演变的奥秘具有重要意义。 根据上述材料，回答下列问题： （1）世界上最大的单口径、最灵敏的 望远镜，被誉为“中国天眼”； （2）FST 的最大特点是索结构 可随天体的移动自动变化，带动索上 的产生变化； （3）光年是光的 单位； （4）“中国天眼”能“扫描”到微弱的射电波，是因为球形反射面对射电波有 作 用。