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第5节显微镜和望远镜双基过关知识点一、显微镜:1.结构及作用:(1)目镜:靠近眼睛的凸透镜,作用相当于普通的放大镜。(2)物镜:靠近被观察物体的凸透镜,作用相当于投影仪的镜头。(3)载物片:承载被观察的物体。(4)反光镜:增加光的强度,照亮被观察的物体。反光镜一面是平面镜,另一面是凹面镜。光线太弱时用凹面镜反光,光线较强时用平面镜反光。2.原理:如图,被观察的物体位于物镜一倍焦距和二倍焦距之间,来自物体的光经物镜后成一个放大的实像,所成的像位于目镜焦点以内,目镜相当于一个放大镜,该实像经目镜再次放大。由此可知,显微镜可以对物体进行两次放大。3.作用:观察细微的物体或物体上的细微部分。基础自测:1.显微镜由物镜和目镜组成,来自被观察物体的光经过物镜后成一个______(填“放大”或“缩小”)的______(填“实像”或“虚像”)。这个像再被目镜放大一次,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。2.关于下图所示的光现象,下列说法中错误的是()A.图甲中,是街头路口的反光镜,它是凸面镜B.图乙中,是爷爷用的放大镜,它是凸透镜C.图丙中,表示远视眼成像于视网膜之后,可以用凹透镜矫正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3.下列关于光学说法的描述正确的是()A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°B.虚像是人的错觉,并没有光线进入人眼,实像却相反C.显微镜的目镜相当于照相机的镜头D.白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光4.关于常见的光学仪器,下列说法正确的是(
)A.在山道拐弯处安装凹面镜,主要是凹面镜对光有会聚作用,能扩大视野B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜C.近视眼能通过手术矫正,主要使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变弱D.显微镜显示的像太小时应该将物镜远离物体,目镜靠近物镜一些5.为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是()A.水滴模拟显微镜的目镜 B.箭头通过水滴成放大的实像C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同知识点二、望远镜1.构造(1)物镜:使远处的物体在焦点附近成实像。(2)目镜:靠近眼睛,作用相当于一个放大镜。2.成像原理望远镜的构造跟显微镜类似,也是由物镜和目镜两组凸透镜组成的,不同的只是望远镜物镜的焦距长而目镜的焦距短,远处的物体在物镜的焦点附近成一个倒立、缩小的实像,虽然像相对于物体是缩小的、但是距离观察者很近,观察的视角比原来大很多、且这一实像落在目镜的焦点以内,人眼通过目镜就看到放大的虚像,这样就能看清远处的物体了,但最终观察到的虚像比原来的物体小。3.望远镜的作用观察远处的物体时,增大被观察物体的视角,可以看清远处的物体。开普勒望远镜观察到的像是倒立的,故这种望远镜用来观察天体比较方便,在生活、军事上用的望远镜可以看到正立的像,其结构与开普勒望远镜不同,它的物镜是一个凸透镜,而目镜是一个凹透镜。4.视角(1)定义:观察物体时,从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角,如图(2)影响因素①视角与物体大小的关系:物体到观察者的距离一定时,物体越大,视角越大,如图甲所示。甲 乙②视角与物体到眼睛距离的关系:物体大小一定时,离眼睛越近,视角越大,如图乙所示。(3)注意①物体对眼睛所成视角的大小不仅与物体本身的大小有关,还与物体到眼睛的距离有关;②物体看起来近大远小,就是因为人眼到物体的距离不同,造成视角不同。5.用“视角”分析显微镜和望远镜“放大”物体的原理(1)我们看物体时,物体对眼睛的视角小,看到的物体就小,可能看不清楚物体。视角越大,看到的物体就越大,对物体观察得越清楚。(2)用显微镜观察物体时,物体经物镜和目镜分别进行了两次放大,因此显微镜采用的是将物体放大的方法增大了视角,从而看清微小物体。(3)在使用望远镜时,远处物体经物镜所成的像虽然是缩小的,但是它离眼睛很近,加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。望远镜主要采用将远处的物体拉近的方法增大了视角,从而看清远处的物体。基础自测6.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______物镜一些。7.小虎用如图所示的天文望远镜观察,关于该望远镜,下列说法正确的是()A.物镜成放大的实像B.物镜焦距比目镜焦距短C.目镜相当于放大镜,使像更靠近眼睛D.物镜越大,成像越清晰8.首次把望远镜指向太空的科学家是()A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.爱迪生9.望远镜里装有一组物镜,物镜的成像原理及其作用类似于()A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜10.下列有关光学知识说法正确的是()A.显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机的镜头C.远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正D.近视眼成像在视网膜前,成因是晶状体太薄,或眼球在前后方向上太短知识点三、探索宇宙1.观察宇宙第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。2.太阳的行星太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。3.大小关系太阳是太阳系中的一员,太阳系是银河系的一部分,银河系是宇宙的一部分。基础自测11.从古到今,人们在对宇宙探索的历程中,形成了多种宇宙观。下列关于宇宙的说法正确的是()A.地球就是宇宙的中心B.宇宙是天圆地方的C.宇宙中有众多像太阳一样的恒星D.太阳就是宇宙的中心12.著名的天文学家,自然科学的先驱___________用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒玫地心说;经典力学和实验物理学的先驱___________率先用望远镜观察天空,由此得出天体运行的结果有力的支持了哥白尼的日心说。13.宇宙是一个_____(有/无)层次的天体结构系统,天文学中常用光年做______(时间、长度)单位;在太阳系中,太阳是_______(选填“星系”、“恒星”或“星”)。考点突破考点1.显微镜的成像原理方法:运用规律分析法,辨析选项。显微镜的物镜和目镜的成像特点:(1)物镜:成倒立、放大的实像,相当于投影仪;(2)目镜:成正立、放大的虚像,相当于放大镜。例1.(2022·海南·中考真题)下列物品利用光的反射规律成像的是(
)A.显微镜 B.照相机C.老花镜 D.“拐弯镜”考点2.望远镜的成像原理方法:通过望远镜和摄像机的成像原理辨析(1)望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像。(2)摄像机的摄像头是凸透镜,物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。例2.(2022·全国·八年级课时练习)有一种望远镜由两组凸透镜组成,其物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架()A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.投影仪考点3.视角方法:(1)明确视角概念:视角是从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角;知道视角大小的影响因素:物体本身的尺度和物体到眼睛的距离;得出结论:物体越大,物体距离眼睛越近,视角就越大(2)运用控制变量法探究视角与物体高度的关系时,应控制物体与眼睛的距离一定,探究视角与物体和人眼的距离的关系时,应控制物体的高度一定。例3.(2022·全国·八年级课时练习)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。第5节显微镜和望远镜双基过关知识点一、显微镜:1.结构及作用:(1)目镜:靠近眼睛的凸透镜,作用相当于普通的放大镜。(2)物镜:靠近被观察物体的凸透镜,作用相当于投影仪的镜头。(3)载物片:承载被观察的物体。(4)反光镜:增加光的强度,照亮被观察的物体。反光镜一面是平面镜,另一面是凹面镜。光线太弱时用凹面镜反光,光线较强时用平面镜反光。2.原理:如图,被观察的物体位于物镜一倍焦距和二倍焦距之间,来自物体的光经物镜后成一个放大的实像,所成的像位于目镜焦点以内,目镜相当于一个放大镜,该实像经目镜再次放大。由此可知,显微镜可以对物体进行两次放大。3.作用:观察细微的物体或物体上的细微部分。基础自测:1.显微镜由物镜和目镜组成,来自被观察物体的光经过物镜后成一个______(填“放大”或“缩小”)的______(填“实像”或“虚像”)。这个像再被目镜放大一次,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。【答案】
放大
实像【解析】[1][2]显微镜是由两组透镜组成,靠近眼镜的叫目镜,靠近被测物体的叫物镜;物镜的作用是使物体在一倍焦距到两倍焦距以内,形成倒立、放大的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把被观察物体放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个倒立、放大的实像。2.关于下图所示的光现象,下列说法中错误的是()A.图甲中,是街头路口的反光镜,它是凸面镜B.图乙中,是爷爷用的放大镜,它是凸透镜C.图丙中,表示远视眼成像于视网膜之后,可以用凹透镜矫正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【答案】C【解析】A.图甲中,是街头路口的反光镜,它是凸面镜,可扩大视野范围,故A正确,不符合题意;B.物体在凸透镜焦点内时,成正立放大的虚像,图乙中,是爷爷用的放大镜,它是凸透镜,故B正确,不符合题意;C.凸透镜对光线有会聚作用,图丙中,表示远视眼成像于视网膜之后,为使像成在视网膜上,可以用凸透镜矫正,故C错误,符合题意;D.显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,当物距大于凸透镜的一倍焦距小于二倍焦距时,成放大的实像;目镜相当于放大镜,成放大的虚像,故它的目镜和物镜的作用都相当于凸透镜,故D正确,不符合题意。故选C。3.下列关于光学说法的描述正确的是()A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°B.虚像是人的错觉,并没有光线进入人眼,实像却相反C.显微镜的目镜相当于照相机的镜头D.白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光【答案】D【解析】A.入射光线与法线的夹角叫入射角。光线垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故A错误;B.虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,但仍然有反射光线或折射光线进入人眼,不是错觉;看到的实像一定有光线进入人的眼睛,故B错误;C.物体通过照相机成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成放大的实像;目镜相当于放大镜,成放大的虚像,故C错误;D.白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,故D正确。故选D。4.关于常见的光学仪器,下列说法正确的是(
)A.在山道拐弯处安装凹面镜,主要是凹面镜对光有会聚作用,能扩大视野B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜C.近视眼能通过手术矫正,主要使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变弱D.显微镜显示的像太小时应该将物镜远离物体,目镜靠近物镜一些【答案】C【解析】A.在山道拐弯处安装的是凸面镜,它能起到扩大视野的作用,故A错误;B.校园内安装的摄像头的镜头相当于一个凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;C.近视眼是由于,晶状体太厚,折光能力太强,使像成在视网膜前方,通过手术使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变弱,可以使像成在视网膜上,故C正确;D.显微镜显示的像太小时,可以采用减小物距的方法来增大所成的像,即应使物镜靠近物体,这是所成的实像变大,像距变大,该实像与目镜的距离变近,所以这时还应增大目镜与物镜的距离,故D错误。故选C。5.为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是()A.水滴模拟显微镜的目镜 B.箭头通过水滴成放大的实像C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同【答案】B【解析】AC.由乙图知水滴是靠近物体的透镜,所以水滴模拟显微镜的物镜,水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜,故AC错误;B.水滴模拟显微镜的物镜,物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间,所以箭头通过水滴成放大的实像,故B正确;
D.透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像,通过目镜成的是虚像,投影仪成像是实像,故D错误。故选B。知识点二、望远镜1.构造(1)物镜:使远处的物体在焦点附近成实像。(2)目镜:靠近眼睛,作用相当于一个放大镜。2.成像原理望远镜的构造跟显微镜类似,也是由物镜和目镜两组凸透镜组成的,不同的只是望远镜物镜的焦距长而目镜的焦距短,远处的物体在物镜的焦点附近成一个倒立、缩小的实像,虽然像相对于物体是缩小的、但是距离观察者很近,观察的视角比原来大很多、且这一实像落在目镜的焦点以内,人眼通过目镜就看到放大的虚像,这样就能看清远处的物体了,但最终观察到的虚像比原来的物体小。3.望远镜的作用观察远处的物体时,增大被观察物体的视角,可以看清远处的物体。开普勒望远镜观察到的像是倒立的,故这种望远镜用来观察天体比较方便,在生活、军事上用的望远镜可以看到正立的像,其结构与开普勒望远镜不同,它的物镜是一个凸透镜,而目镜是一个凹透镜。4.视角(1)定义:观察物体时,从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角,如图(2)影响因素①视角与物体大小的关系:物体到观察者的距离一定时,物体越大,视角越大,如图甲所示。甲 乙②视角与物体到眼睛距离的关系:物体大小一定时,离眼睛越近,视角越大,如图乙所示。(3)注意①物体对眼睛所成视角的大小不仅与物体本身的大小有关,还与物体到眼睛的距离有关;②物体看起来近大远小,就是因为人眼到物体的距离不同,造成视角不同。5.用“视角”分析显微镜和望远镜“放大”物体的原理(1)我们看物体时,物体对眼睛的视角小,看到的物体就小,可能看不清楚物体。视角越大,看到的物体就越大,对物体观察得越清楚。(2)用显微镜观察物体时,物体经物镜和目镜分别进行了两次放大,因此显微镜采用的是将物体放大的方法增大了视角,从而看清微小物体。(3)在使用望远镜时,远处物体经物镜所成的像虽然是缩小的,但是它离眼睛很近,加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。望远镜主要采用将远处的物体拉近的方法增大了视角,从而看清远处的物体。基础自测6.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______物镜一些。【答案】
照相机
放大镜
靠近
远离【解析】[1]望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头,成倒立缩小的实像。[2]显微镜的目镜相当于一个放大镜,成正立放大的虚像。[3]根据凸透镜成像时物近像远像变大的规律,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,这时他应该使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些。7.小虎用如图所示的天文望远镜观察,关于该望远镜,下列说法正确的是()A.物镜成放大的实像B.物镜焦距比目镜焦距短C.目镜相当于放大镜,使像更靠近眼睛D.物镜越大,成像越清晰【答案】D【解析】A.望远镜的物镜成倒立缩小的实像,故A错误;B.望远镜的物镜使物体在焦点附近成倒立缩小的实像,目镜相当于放大镜,使物体在焦点附近成正立放大的虚像,物镜的焦距大于目镜的焦距,故B错误;C.目镜相当于放大镜,目的是把像放大,不是使像更靠近眼睛,故C错误;D.望远镜力求把物镜的口径加大,这样可以会聚更多的光,使成的像更加明亮,故D正确。故选D。8.首次把望远镜指向太空的科学家是()A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.爱迪生【答案】B【解析】历史上第一次尝试进行光速的测量,也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是伽利略,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。9.望远镜里装有一组物镜,物镜的成像原理及其作用类似于()A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜【答案】B【解析】望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜,望远镜中物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,它与照相机镜头的成像原理相同,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。10.下列有关光学知识说法正确的是()A.显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机的镜头C.远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正D.近视眼成像在视网膜前,成因是晶状体太薄,或眼球在前后方向上太短【答案】A【解析】A.显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像;目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像,故A正确;B.天文望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,相当于照相机的镜头;目镜再对该实像放大,相当于放大镜,故B错误;C.远视眼是光线经过眼睛的晶状体以后,成像在视网膜之后,一般使用凸透镜来矫正,故C错误;D.当眼睛晶状体太厚,折光能力太强时,来自远处点的光会聚在视网膜前,人就只能看清近处的物体,看不清远处的物体,就形成了近视眼,故D错误。故选A。知识点三、探索宇宙1.观察宇宙第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。2.太阳的行星太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。3.大小关系太阳是太阳系中的一员,太阳系是银河系的一部分,银河系是宇宙的一部分。基础自测11.从古到今,人们在对宇宙探索的历程中,形成了多种宇宙观。下列关于宇宙的说法正确的是()A.地球就是宇宙的中心B.宇宙是天圆地方的C.宇宙中有众多像太阳一样的恒星D.太阳就是宇宙的中心【答案】C【解析】A.地球是太阳系中的一颗行星,太阳系是银河系的一员,银河系又是宇宙中的一个星系,因此地球不是宇宙的中心,故A错误;B.宇宙是无边无际的,地球也不是方的,故B错误;C.太阳系是银河系的一员,银河系又是宇宙中的一个星系,类似的星系还有很多很多,宇宙中有众多像太阳一样的恒星,故C正确;D.哥白尼建立了日心说,太阳是太阳系的中心,现代天文学证明太阳不是宇宙的中心,故D错误。故选C。12.著名的天文学家,自然科学的先驱___________用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒玫地心说;经典力学和实验物理学的先驱___________率先用望远镜观察天空,由此得出天体运行的结果有力的支持了哥白尼的日心说。【答案】
哥白尼
伽利略【解析】[1]哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说,有力地推动了人类文明的进程。[2]伽利略是经典力学和实验物理学等的先驱,他率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说。13.宇宙是一个_____(有/无)层次的天体结构系统,天文学中常用光年做______(时间、长度)单位;在太阳系中,太阳是_______(选填“星系”、“恒星”或“星”)。【答案】
有
长度
恒【解析】[1]宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。[2]光年是光在一年内通过的路程,天体之间相距遥远,天文学中常用光年做长度单位。[3]在太阳系中,太阳自身能发光发热是恒星。考点突破考点1.显微镜的成像原理方法:运用规律分析法,辨析选项。显微镜的物镜和目镜的成像特点:(1)物镜:成倒立、放大的实像,相当于投影仪;(2)目镜:成正立、放大的虚像,相当于放大镜。例1.(2022·海南·中考真题)下列物品利用光的反射规律成像的是(
)A.显微镜 B.照相机C.老花镜 D.“拐弯镜”【答案】D【解析】A.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,显微镜的原理是:先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像,然后再通过目镜把这个实像再次放大,利用光的折射规律成像,故A不符合题意;B.物距大于2倍焦距时,凸透镜
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