5.5 跨学科实践：制作望远镜 教材知识梳理 课时练习（含答案）2025--2026年八年级上学期物理人教版【2024】

5.5 跨学科实践：制作望远镜 教材知识梳理 课时练习
班级：_______ 姓名：_______
知识点1 望远镜
结构 目镜 镜筒中靠近眼睛的凸透镜
物镜 镜筒中靠近被观测物体的凸透镜
成像 原理 物镜相当于一个照相机的镜头，能成一个倒立、①___________的实像. 目镜相当于一个放大镜，能成一个正立、放大的虚像.因此，我们看到的是②_________(选填“正立”或“倒立”)的虚像.
放大 倍率 物镜的焦距与目镜的焦距之比
知识点2　视角
1.定义：视角是从物体两端（上、下或左、右）向人眼所引两条直线间的夹角，如图所示.
2.我们看物体时，物体对眼睛所成的视角越小，看到的物体就越小，甚至可能看不清楚物体；物体对眼睛所成的视角越大，看到的物体就越大，对物体观察得就越清楚.
3.影响视角大小的因素：①物体本身的大小；②物体到眼睛的距离.
参考答案
①缩小 ②倒立
课时练习
一、单选题（本大题共2小题）
1．如图所示是一架天文望远镜，下列有关说法正确的是（　　）
A．它的物镜是平面镜
B．它的目镜是凹透镜
C．远处景物通过物镜成缩小的像
D．该望远镜目镜的成像特点与投影仪相同
2．新教材小明取来两个焦距不同的放大镜，分别用一只手握住其中一个来模仿望远镜，他通过两个透镜看到前面远处木棉树的叶子，如图所示，调整两个透镜间的距离，直到看清楚为止，下列说法正确的是（ ）
A. 靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物体的透镜是目镜
B. 用望远镜观察远处木棉树的叶子，物镜成的是放大的像
C. 用望远镜观察远处木棉树的叶子，物镜成的是虚像
D. 目镜能把物镜成的像放大
二、实验题（本大题共2小题）
3．跨学科实践：制作望远镜
活动任务一：了解望远镜的成像原理
（1）望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。
活动任务二：设计简易望远镜
（2）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下：
A．焦距20 cm；直径5 cm B．焦距10 cm；直径4 cm C．焦距5 cm； 直径3 cm
小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择 （选填“A”“B”或 “C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为 倍。
活动任务三：制作及调试望远镜
（3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为 cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要 （选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是 （选填“正立的”“倒立的”）。
4．在学习制作望远镜后，学校组织项目小组动手制作望远镜。
【项目原理】 如图甲所示，从远处物体射到物镜上的光线经物镜折射后，在焦点外距焦点很近的地方得到物体立、__（填“放大”“缩小”或“等大”）的 像，该像位于目镜的一倍焦距之内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是 __（填“放大”“缩小”或“等大”）的 像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光线就好像是直接从这个像射来的。
甲
【制作材料】 准备两个 透镜，一个焦距比另一个稍大一些，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒内。纸筒也可自己制作。
【制作步骤】 将焦距较大的透镜作为 镜，较小的作为 镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中，如图乙所示。
乙
【使用方法】 将物镜对准最远处的物体，不断推拉小纸筒，透过目镜进行观察。若其中物镜的焦距为，目镜的焦距为，经过不断调试，他看到了最远处物体最大最清晰的像。下列说法正确的是（多选）。
A. 眼睛看到的是远处物体倒立的实像
B. 此时物镜和目镜之间的距离约为
C. 物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离观察者很近的位置
【项目原理】 倒；缩小；实；放大；虚
【制作材料】 凸
【制作步骤】 物；目
【使用方法】 BC
【项目原理】 从远处物体射到物镜上的光线经物镜折射后，在焦点外距焦点很近的地方得到物体倒立、缩小的实像，该像位于目镜的一倍焦距之内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是放大的虚像。这样，当我们对着目镜观察的时候，进入眼睛的光线就好像是直接从这个像射来的。
【制作材料】 准备两个凸透镜，一个焦距比另一个稍大一些，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒。
【制作步骤】 将焦距较大的透镜作为物镜，较小的作为目镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中。
【使用方法】 眼睛看到的是远处物体倒立的虚像，故错误；观察远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和，所以此时物镜和目镜之间的距离约为,故正确；物镜相当于照相机的镜头，来自远处物体的光经物镜后成一个倒立、缩小的实像，使远处的物体成像在距离观察者很近的位置，故正确。故选。
2．［2025江苏苏州期中，中］小明从实验室找到几块透镜准备自制一个望远镜。
（1） 如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时光屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向（填“左”或“右”）移动，若观察到____________，则该透镜为凸透镜。
甲
（2） 选出两块焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一个望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中观察到的范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视场中。下列设计的各挡板中最适合的是____。
乙 丙 丁 戊
A. B. C. D.
三、综合题（本大题共3小题）
5．阅读材料，回答问题。
我们都知道，望远镜的重要用途是使我们能把远处的东西看得近些，看一件若干千米以外的东西竟能仿佛是在几米之内。造成这种结果的光学工具就是用的一些很大的磨得很好的透镜，只不过更大更精美罢了。
收集从物体来的光至少有两种方法：一是让光通过许多透镜；二是用一凹面镜把光反射出来。因此我们有多种望远镜：一种叫做折射望远镜，一种叫反射望远镜，是一组凸透镜，相当于照相机的镜头；另一个是“目镜”，用来在人眼看得最清晰的地方形成新的像。
（1）根据本文叙述，如果想搜集从物体来的光，应该怎样操作？（； ）
（2）根据你掌握的物理知识和本文的描述，远处物体经折射式望远镜的物镜后会成一个 立（选填“正”或“倒”）和 的（选填“放大”或“缩小”） 像（选填“实”或“虚”）。
6．跨学科实践：小明同学学习了凸透镜知识后，想利用两个凸透镜制作一个望远镜，他一共收集到四个凸透镜，规格如下表：
凸透镜 甲 乙 丙 丁
直径/cm 15 5 5 15
焦距/cm 10 10 5 5
（1）为了制作效果较好的望远镜，他应该选择 凸透镜作为物镜，选择 凸透镜作为目镜（以上均选填“甲”、“乙”“丙”、“丁”）；
（2）小明所制作的望远镜的放大倍率为 ；
（3）用自制望远镜先观察远处物体后，再来观察近处物体时应适当 （选填“增大”或“减小”）两块透镜之间的距离。
7．阅读短文，回答问题。
望远镜的发明
17世纪初，荷兰制造眼镜的技术已经很精湛了，主要的工艺是磨制凸透镜和凹透镜。人们经常与凸透镜和凹透镜打交道，用它们可以矫正远视眼和近视眼，但是人们从来都没有想到把透镜和透镜放在一起组合起来使用。1608年的一天，在荷兰眼镜制造商汉斯的作坊里，一位学徒无事拿着两个磨制好的透镜片在眼前对着看，结果惊奇地发现远处的物体变得近在眼前而且非常清晰，便把这件怪事告诉了老板汉斯。汉斯马上试验证实了这种现象，为了更便于观察，他把这两个透镜片装在一个筒里，称之为“窥镜”，这就制成了人类历史上第一架望远镜。正是有了望远镜的帮助，荷兰舰队能在敌舰发现他们之前就先行发现敌舰的动向，取得了战争的主动权，打败了强大的西班牙舰队，使荷兰成为一个海上强国。
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了。1609年，伽利略得知望远镜这种新仪器，马上意识到它的价值和作用。他立即动手制作，并且不断改进，造出了一架放大20倍的望远镜。伽利略把这架望远镜指向了天空，指向了星星，由此揭开了天文学全新的一页。伽利略利用望远镜发现了木星有卫星，观察了月面，绘制了月面图，观察到太阳黑子。伽利略这一系列重大的天文发现，有力地支持了哥白尼的宇宙学说，在知识界产生了巨大反响，人们争相传诵“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。通过以上阅读，给我们的启示是什么？
参考答案
1．【答案】C
【详解】AB．望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，故AB错误；
C．物镜成像原理与照相机相似，所成的像是倒立、缩小的实像，故C正确；
D．该望远镜目镜的成像特点与放大镜的成像特点相同，故D错误。
2．【答案】D
【详解】靠近眼睛的透镜是目镜，靠近被观测物体的透镜是物镜，故错误；用望远镜观察远处木棉树的叶子，物镜成的是倒立、缩小的实像，故、错误；物镜所成的实像通过目镜后成正立、放大的虚像，故正确。
3．【答案】（1）实；放大镜
（2）A；2
（3）30；大；倒立的
【详解】（1）使用望远镜时，物体在很远处，物距远远大于两倍物镜的焦距，故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。
远处的物体在焦点附近成像，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，则望远镜的目镜相当于一个放大镜。
（2）由题意知，放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即目镜焦距乘以放大倍率等于物镜焦距，小组同学选择B规格（焦距10 cm）透镜作为目镜，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2～3倍，所以物镜焦距为目镜焦距的2～3倍，故A透镜符合题意，此时望远镜的放大倍率为倍。
（3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜后焦点与目镜前焦点重合，因此物镜与目镜距离约为20cm+10cm =30cm
当物体较近时，物镜成像位置会后移（超过物镜焦点），需增大镜筒长度以使像落在目镜焦点内，因此镜筒距离需调大一些。
由题意知，望远镜由两个凸透镜组成，物镜成倒立实像，目镜将其放大为正立虚像，所以最终像为倒立的。
4．【答案】（1） 左；圆形光斑变小
（2） C
【详解】
（1） 凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小，则该透镜为凸透镜。
（2） 借助挡板的缺口部分能快捷寻找目标，通过调节，使挡板缺口下方的角对准目标，利用光沿直线传播的特点，可以将目标锁定在望远镜视场中，故不符合题意，符合题意。故选。
5．【答案】见解析；倒；缩小；实
【详解】（1）从文中内容可知，收集从物体来的光至少有两种方法：一是让光通过许多透镜；二是用一凹面镜把光反射出来。
（2）由文中内容可知，折射式望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像。
6．【答案】（1）甲；丙
（2）2
（3）增大
【详解】（1）望远镜的物镜应选择直径大、焦距长的凸透镜，即凸透镜甲，直径大则可以收集更多的光线，焦距长则成像更远。
望远镜的目镜应该选择直径小、焦距小的凸透镜，即凸透镜丙，且所用的凸透镜焦距小放大能力强，直径越小光线越汇聚，像越亮。
（2）望远镜的放大倍率是物镜焦距与目镜焦距之比，即小明所制作的望远镜的放大倍率为
（3）由凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，当观察近处物体时，像需要变远，则需要增大两块透镜之间的距离。
7．【答案】见解析
【详解】望远镜的发明，是常见的两个透镜片的组合，看起来应该是非常简单的。但是，人们并没有有意识地运用“组合”这种方法，使得望远镜很晚才出现。如果人们学会运用组合技法的话，望远镜可能会提前很多年被发明出来，由此可以看出方法技巧在技术发明中的重要作用。