第5节显微镜和望远镜一、课前预习通(二)基础知识达标一、显微镜自学教材P103页“显微镜”,回答下列问题:1. 显微镜镜筒的两端各有一组,每组透镜的作用都相当于一个,靠近眼睛的凸透镜叫,靠近被观察物体的凸透镜叫。
2.被观察物体通过物镜成倒立的实像,与成像道理相同;目镜的作用是将通过物镜成的像进行二次放大,立放大的虚像,与成像道理相同。
二、望远镜自学教材P103页“望远镜”,回答下列问题:3.望远镜主要是由镜和镜组成。
4.物镜的作用是使远处的物体在附近成实像,目镜的作用相当于一个,把这个像放大。
5. 被观察的物体的两端到人眼光心所夹的角叫。
三、探索宇宙自学教材P104页“探索宇宙”,回答下列问题:6.第一个把望远镜指向天空的物理学家是意大利的。
二、课堂探究通(一)重难点探究探究一显微镜用显微镜观察物体时,要将被观察的物体放在载物台上,被观察物体分别通过目镜和目镜后就得到了放大的像。
你能说出显微镜的成像原理吗?实验结论:被观察物体经过物镜后成一个倒立、放大的实像,这个像落在目镜的焦点以内,又经过目镜成正立、放大的虚像。
显微镜的作用是把微小物体放大。
光学显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜放大的倍数。
显微镜观察到的像与物体相比:倒立、放大的虚像,像与物体左右、上下颠倒。
因此,为了使被观察物体的像在视野中央,移动物体时,像移动的方向与物体移动的方向相反。
为了使显微镜观察到物体的像的视野更亮,载物台的下方装有反光镜,它的一面是平面镜,一面是凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用。
1.显微镜(1)结构:目镜、物镜、反光镜、载物。
(2)原理:被观察物体经过物镜后成一个倒立、放大的实像,这个像落在目镜的焦点以内,又经过目镜成正立、放大的虚像。
例1 生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物所成的像是()A.物镜成倒立、放大的实像B.物镜和目镜都成实像C.物镜和目镜都成虚像D.目镜成倒立、放大的虚像答案:A解析:显微镜的两个透镜都是凸透镜,靠近被观察物体的透镜叫物镜,相当于一个投影仪,成一个倒立、放大的实像,选项A正确,C错误,靠近眼睛的凸透镜叫目镜,相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。
选项B、D错。
故选A。
点拨:被观察物体通过物镜成放大的实像,这个像通过目镜又成放大的虚像。
变式训练:1. 下列关于显微镜的说法正确的是()A.电子显微镜要比光学显微镜的放大倍数低B.当室内光线较暗时,要用反光镜的凹面镜C.显微镜的放大倍数等于物镜和目镜的放大倍数之和D.显微镜的物镜和目镜都成放大的虚像探究二望远镜如图所示是望远镜的结构示意图。
用望眼镜观察远方物体时,物体会经过物镜和目镜分别成像,你能说出显微镜的成像原理吗?实验结论:从远处射到物镜的光线近似平行光线,经物镜折射后,在焦点外侧很近的地方成倒立缩小的实像,此像在目镜的焦点以内,再经目镜成正立、放大的虚像。
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用是把这个像放大。
望远镜的作用是把远物体拉近。
望远镜经物镜和目镜的作用,将远处物体拉近了,增大了人眼的视角,人眼就能看到远处物体倒立的像了。
一个物体能不能被看清,跟物体在视网膜上的像的大小有关:视网膜上的像越大,受到刺激的感光细胞越多,眼对物体细微部分看得更清楚。
视网膜上像的大小决定于物体对眼的光心所张的角,被观察的物体的两端到人眼光心所夹的角叫视角。
同样大小的物体离人越近,视角越大,人感觉就越大。
人眼看起来,感觉物体大,是其视角大,实际上该物体不一定大。
2.望远镜(1)结构:物镜、目镜。
(2)原理:从远处射到物镜的光线近似平行光线,经物镜折射后,在焦点外侧很近的地方成倒立缩小的实像,此像在目镜的焦点以内,再经目镜成正立、放大的虚像。
(3)视角:被观察的物体的两端到人眼光心所夹的角叫视角。
例2 关于望远镜的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.从目镜看到的像是放大的虚像D.望远镜的物镜和目镜成的像都是实像答案:C解析:望远镜中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;有的望远镜是由两组凸透镜组成的,有些不是,较复杂。
点拨:物镜成倒立的实像,目镜成正立的虚像。
变式训练:2. 如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个的_____实像,落在目镜______的位置;这个实像经过目镜成一个正立、_____像,如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
3. 下列关于视角的说法中,正确的是()A.视角越大,我们看到的物体越清晰B.视角越小,我们看到的物体越清晰C.视角过大或过小,我们都无法看清物体D.视角的大小与我们能否看清物体无关(二)当堂达标训练1. 显微镜的反光镜用的是( )A.凹透镜 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹面镜2. 关于望远镜的说法正确的是:( )A.所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的B.望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的C.除了凸透镜外,天文望远镜也常用凹面镜做物镜D.只有用透镜才能做望远镜3. 关于显微镜下列说法正确的是:( )A.物镜有发散作用,目镜有会聚作用B.物镜有会聚作用,目镜有发散作用C.物镜得到放大的像,目镜再次等到放大的像D.物镜得不到像,目镜得到物体放大的像4.观察细胞等微小物体要用__________,观察远处的物体和天体的运动要用________。
5. 显微镜和望远镜在构造上的共同特征是它们大都是由______组_________组成,并且大都相当于一个_________镜。
6. 为了得到更加清晰的天体照片,可把天文望远镜安置在________外,以避免_______的干扰。
三、课后能力通能力拓展提升(一)综合提升1. 关于显微镜下列说法正确的是()A.目镜和物镜位置可以交换B.目镜的焦距比物镜的焦距大C.物镜的焦距比目镜的焦距大D.目镜和物镜的焦距一样大2.我国在兴隆观测站安装的反射式望远镜,是远东最大的天文望远镜,它能看到的最弱的光的亮度相当于200 km远处一根点燃的火柴,这种望远镜的物镜是()A.凸透镜B.凹透镜C.凸面镜D.凹面镜3.下列光学器材不是应用凸透镜成像的是 ( )照相机望远镜自行车尾灯放大镜A B C D4. 如图所示,有一种望远镜由两组凸透镜组成.靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜,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.投影仪C.放大镜D.照相机5. 如图描述了眼球在以一定视角观察某一物体时的情况.从图中可以看出,物体在视网膜上所成像的大小是由视角决定的.如果视角大,物体在视网膜上所成的像大,眼睛所看到的物体就大.下面四种情况,眼睛感到最长的物体是()A.站在20 m远的1.6 m高的人B.18 m远的一棵1.7 m高的小树C.20 m远的1.7 m高的栏杆D.40 m远的1.8 m的竹竿三、课后能力通能力拓展提升(二)横向拓展某同学用显微镜观察水中微小生物,图甲中箭头表示显微镜视野中微生物游走方向,为了不使该微生物从视野中消失,则载玻片移动的方向是图乙中的_____方向。
(三)纵向提升1. 人眼能不能看清楚一个物体,物体对我们眼睛所成视角的大小十分重要.望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体______,但由于它离我们眼睛很_____,再加上_____的放大作用,视角就可以变得很________了。
2. 如图是反射式望远镜的原理图,请你根据图中提示,简述它的原理。
挑战自我潜能:1.由两个凸透镜组成的天文望远镜,其物镜到目镜间的距离是()A.物镜与目镜的焦距之和B.物镜的焦距与目镜的焦距之差C.任意距离都可以D.以上都有可能2. 小明通过平面镜成像发现,物体在平面镜中成正立、等大的虚像,但是当他远离平面镜的过程中,发现自己在平面镜中的像在逐渐变小,两者是否相矛盾,请你帮助他解释一下.单元综合复习1.单元知识归纳2.核心考点剖析考点一、透镜对光线的作用考点透析:凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。
会聚和发散都是相对于原光线来说的。
常见的考查题型是作图题。
例1 如图所示,画出光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路。
解析:由图可知,入射光线平行于主光轴,则其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变答案:如图所示:点拨:平行光线射向凹透镜后,折射光线会变的发散,发散的折射光线的反向延长线恰好经过主轴上的一个点,这一个点就是凹透镜虚焦点。
考点二透镜在生活中的应用考点透析:透镜在生活中的应用的十分广泛,生活中随处都能够见到的它们的影子,是本章的考查重点,能够正确的理解记忆凸透镜成像的规律是关键。
例2 透镜在我们的生活、学习中应用广泛。
下列说法正确的是()A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距解析:本题考查了透镜的应用。
近视眼是晶状体对光的折射能力变强,不能成像到视网膜上,纠正时需要用凹透镜对光发散一些,所以近视镜是凹透镜;照相时,被照者应站在镜头的二倍焦距以外,可以成一个倒立、缩小的实像;投影仪能够使物体在屏幕上成倒立、放大的实像;借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应该小于一倍焦距。
答案:A点拨:牢记凸透镜成像特点是解题的关键。
我们既要根据凸透镜的成像条件准确联想成像特点,又要根据成像特点联想成像条件。
考点三凸透镜成像规律考点透析:凸透镜成像规律是本章的核心内容,是各类考查的重点,常见的考查题型有填空题、选择题和实验探究题。
熟练应用凸透镜成像规律是解题的关键,特别要注意调整实像和虚像的大小具体方法。
例3 在探究凸透镜成像的实验中,⑴让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可知,凸透镜对光线有作用,该凸透镜的焦距为 cm;⑵利用图乙装置进行以下操作:①如果烛焰在光屏上的像偏高,应将光屏向(选填“上”或“下”)调节;②当烛焰距凸透镜30cm时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像,在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是;③将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从侧透过凸透镜直接观察(选填“左”或“右”)。
解析:本题考查凸透镜的性质及成像规律。
(1)凸透镜能够把太阳光会聚于一点,说明凸透镜对光有会聚作用。
位于凸透镜主光轴上的汇聚点即焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,所以该凸透镜的焦距是10cm。