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初中人教版第5节 显微镜和望远镜随堂练习题
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这是一份初中人教版第5节 显微镜和望远镜随堂练习题，文件包含第5节显微镜和望远镜原卷版docx、第5节显微镜和望远镜解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共13页， 欢迎下载使用。
【教材习题1】教材P106页“动手动脑学物理”第1题
【答案】水滴就是一个放大镜。玻璃板下方小物体通过水滴成一个正立放大的虚像，这个虚像在另一个凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间，所以经过另一个凸透镜后成倒立、放大的实像。
【解析】利用这一结构，先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像，然后用目镜把这个实像再一次放大(正立、放大的虚像)，就能看清很微小的物体了，这就是显微镜的原理。而题中的微小物体是先成正立放大虚像，然后再成倒立放大实像。和显微镜观察物体过程相反，但都起到放大的作用。
【要点点拨】显微镜：由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。所以总的来说，显微镜成的是倒立、放大、虚像。（物镜的实像被目镜又变成虚像了，而我们看到的是目镜成的虚像，而不是物镜成的实像）
【方法指导】知道2次成像特点，是分析本题的关键。
【教材习题2】教材P106页“动手动脑学物理”第2题
【答案】见解析。
【解析】《从未知到可知的宇宙探索历程》
从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中，情况也好不到哪儿去，为了得到一个稳定的宇宙模型，他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。
一位著名的科学家曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。”这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟群啊！”大部分人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬，可是为什么我们自以为知道得更多一些呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是怎样才知道的呢？宇宙从何而来，又将向何处去？宇宙有开端吗？如果有的话，在这开端之前发生了什么？时间的本质是什么？它会有一个终结吗？在物理学上的一些最新突破，使一部分奇妙的新技术得以实现，从而对于回答这些长期以来悬而未决问题中的某些问题有所启发。也许有一天这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见。当然也可能像乌龟塔那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。
早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，就已经能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这一论点提出了两个很好的论据。第一，他认为月食是由于地球运行到太阳与月亮之间而造成的。地球在月亮上的影子总是圆的，这只有在地球本身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆盘，除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心之下的时候，否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆。第二，希腊人从旅行中知道，在越往南的地区看星空，北极星则显得越靠近地平线。（因为北极星位于北极的正上方，所以它出现在处于北极的观察者的头顶上，而对于赤道上的观察者，北极星显得刚好在地平线上。）根据北极星在埃及和在希腊呈现出来的位置的差别，亚里士多德甚至估计地球大圆长度为 400斯特迪亚。现在不能准确地知道，一个斯特迪亚的长度究竟是多少，但也许是200码左右，这样就使得亚里士多德的估计为现在所接受数值的两倍。希腊人甚至为地球是球形提供了第三个论据，否则何以从地平线外驶来的船总是先露出船帆，然后才是船身？
亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。他相信这些，是由于神秘的原因，他感到地球是宇宙的中心，而且圆周运动最为完美。在公元后两世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心，包围着它的是八个天球，这八个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和五个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。这些行星被认为是沿着附在相应天球上的更小的圆周运动，以说明它们在天空中被观察到的相当复杂的轨迹。最外层的天球被镶上固定的恒星，它们总是停在不变的相对位置，但是总体绕着天空旋转。最后一层天球之外为何物一直不清楚，但有一点是肯定的，它不是人类所能观测到的宇宙的部分。
托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。但为了正确地预言这些位置，托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍，这意味着月亮有时看起来要比其他时候大一倍。托勒密承认这个瑕疵，尽管如此，他的模型虽然不是普遍地、却是广泛地被接受。它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大的优点，即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。然而，1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。（起初，可能由于害怕教会对异端的迫害，哥白尼只能将他的模型匿名地流传。）他的观念是，太阳是静止地位于中心，而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后，他的观念才被认真地接受。后来，两位天文学家_德国的约翰斯·开普勒和意大利的伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论，尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年，亚里士多德_托勒密的理论才宣告死亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时，发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。这表明不象亚里士多德和托勒密所设想的，并不是所有的东西都必须直接围绕着地球转。（当然，仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心，而木星的卫星沿着一种极其复杂的轨道绕地球运动，表观上看来它们是绕着木星转动。然而哥白尼理论是简单得多了。）同时，开普勒修正了哥白尼理论，认为行星不是沿圆周而是沿椭圆（椭圆是被拉长的圆）运动，从而使预言最终和观察相互一致了。就开普勒而言，椭圆轨道仅仅是想当然的，并且是相当讨厌的假设，因为椭圆明显地不如圆那么完美。虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符合，但却不能把它和他的行星绕太阳运动是由于磁力引起的另一思想相互调和起来。对这一切提供解释是晚得多的事，那是由于1687年伊萨克·牛顿爵士出版了他的《数学的自然哲学原理》，这部也许是有史以来物理科学上最重要的单独的著作。在这本书中，牛顿不但提出物体如何在空间和时间中运动的理论，并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。
此外，牛顿提出了万有引力定律，根据这定律，宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引，物体质量越大，相互距离越近，则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。（由于一个苹果落到牛顿的头上而使他得到灵感的故事，几乎肯定是不足凭信的。所有牛顿自己说过的只是，当他陷入沉思之时，一颗苹果的落下使他得到了万有引力的思想。）牛顿继而指出，根据他的定律，引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行，而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。
这不会对行星运动的预言有重大的影响，然而却允许无限颗恒星的分布保持平衡——邻近恒星之间的吸引力被远隔恒星之间的斥力所平衡。然而，现在我们知道，这样的平衡是不稳定的：如果某一区域内的恒星稍微互相靠近一些，引力就增强，并超过斥力的作用，这样这些恒星就会继续落到一起。反之，如果某一区域内的恒星稍微互相远离一些，斥力就起主导作用，并驱使它们离得更开。
哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙的尺度无穷小，而且无限紧密。在这种条件下，所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。如果在此时刻之前有过些事件，它们将不可能影响现在所发生的一切。所以我们可以不理它们，因为它们并没有可观测的后果。由于更早的时间根本没有定义，所以在这个意义上人们可以说，时间在大爆炸时有一开端。必须强调的是，这个时间的开端是和早先考虑的非常不同。在一个不变的宇宙中，时间的端点必须由宇宙之外的存在物所赋予；宇宙的开端并没有物理的必要性。人们可以想像上帝在过去的任何时刻创造宇宙。另一方面，如果宇宙在膨胀，何以宇宙有一个开端似乎就有了物理的原因。人们仍然可以想像，上帝是在大爆炸的瞬间创造宇宙，或者甚至在更晚的时刻，以便它看起来就像发生过大爆炸似的方式创造，但是设想在大爆炸之前创造宇宙是没有意义的。大爆炸模型并没有排斥造物主，只不过对他何时从事这工作加上时间限制而已！
科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。）第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。
今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。
【要点点拨】能写出脍炙人口反映宇宙变化规律的科学文章是学生学习物理核心素养重要表现。但通过本题更要知道望远镜在观察天体、宇宙变化规律所起的作用。
【方法指导】对于望远镜而言，要中点了解
（1）作用：利用望远镜能看清远处的（大）物体。
（2）组成：有一种望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成。靠近物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合。
（3）原理：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（4）视觉效果：望远镜所成的像是缩小的，但是由于“视角”增大，人感觉物体被放大了。
望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像明亮。
还有一种望远镜用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜（伽利略望远镜）。天文望远镜也常用凹面镜作物镜。望远镜成的是倒立的像，而日常及军用望远镜所成的像是正
【变式题1】显微镜的物镜能使物体成像的特点是_____;显微镜的目镜能使物体成像的特点是_______。
【答案】物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
【解析】在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。经显微镜的物镜和目镜两次放大后的像相对于最初的被观察物体而言是倒立的，既上下互换。也左右互换，因此，在调节显微镜时，要把像移到视野的中央，像偏向哪个方向，载玻片(物体)就朝哪个方向移动。
【变式题2】对下列四幅图阐述不正确的是（ ）
A. 甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B. 乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C. 丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头
D. 丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
【答案】B
【解析】（1）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；
（2）远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正．
（3）光学显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，成倒立的像，放大倍数较大．物镜焦距短，目镜焦距长，是为了使像放大更大的倍数．
（4）望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像．
A.图中像成在了视网膜的前方，该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故A正确；
B.图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚，故B错误；
C.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正确；
D.望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大（即目镜相当于放大镜），故D正确．
【变式题3】如图为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）
A. 显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像；
B. 天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像；
C. 显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜；
D. 天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜。
【答案】C
【解析】本题考查了学生对望远镜和显微镜成像原理的掌握。
显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，C不正确，符合题意；
天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD正确，不符合题意。故选C。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.1609年,意大利物理学家伽利略首次用望远镜观察天体,支持了哥白尼的“日心说”。
B.1846年,根据牛顿发现的万有引力定律,发现了“海王星”。
C.1990年,“哈勃”太空望远镜的升空,使人类观测宇宙的能力空前提高。
D.银河系是宇宙星系中的一员,太阳是银河系恒星中的一员,太阳周围有八大行星,地球在第四条轨道上。
【答案】D
【解析】A.1609年,意大利物理学家伽利略首次用望远镜观察天体,支持了哥白尼的“日心说”。
B.1846年,根据牛顿发现的万有引力定律,发现了“海王星”。
C.1990年,“哈勃”太空望远镜的升空,使人类观测宇宙的能力空前提高。
银河系是宇宙星系中的一员,太阳是银河系恒星中的一员,太阳周围有八大行星,地球在第三条轨道上。
2.下列关于对显微镜和望远镜的说法中，不正确的是（ ）
A.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
B.望远镜的物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像
C.显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像
D.无论什么形式的望远镜，其物镜直径越大越好
【答案】 A
【解析】显微镜的物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，A错；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正确；显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，成的都是虚像，C正确；望远镜的物镜直径越大，可以会聚更多的光，使得成的像更加明亮，D正确。
3.在下列四幅图中，每幅图都能展示出一定的物理知识。其中说法错误的是 （ ）
A．甲图反映太阳系由许多行星围绕太阳转动，地球是太阳系中的一颗普通恒星；
B．乙图是伽利略时代的望远镜；
C．丙图是显微镜的结构图。显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像。
D．丁图给出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。
【答案】A
【解析】A．甲图反映太阳系由许多行星围绕太阳转动，地球是太阳系中的一颗普通行星；
B．乙图是伽利略时代的望远镜；
C．丙图是显微镜的结构图。显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像。
D．丁图给出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。
4.如图在用光学显微镜观察装片时，由于突然停电导致视野偏暗。班里同学采取的如下措施中，其中合理的选项是（ ）
A．凹面镜换成平面镜 B．调节粗准焦螺旋
C．换用高倍镜 D．用更大的光圈
【答案】D
【解析】用大光圈增大光通量，亮度大，便于观察。
5.显微镜由______和_______组成，物镜、目镜都是_______，它们使物体两次放大。
【答案】目镜 物镜，凸透镜。
【解析】显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。
6.望远镜由____目镜和______物镜组成，物镜、目镜都是______凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。
【答案】目镜 物镜，凸透镜。
【解析】望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当于照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
7.在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体，把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上，水滴就是一个放大镜，如果还着不清小物体，再拿一个凸透镜位于水滴正上方，调节镜与水滴间的距离，就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体的 的（选填“正立”或“倒立”）， 的（选填“放大”或“缩小”） 像（选填“实”或“虚”），这个组合与 （选填“望远镜”或“显微镜”）的原理相同。
【答案】正立；放大；虚；显微镜。
【解析】本题考查了显微镜的构造及原理，采用显微镜这个实例作为突破口，对于凸透镜的成像规律是一个较高的应用，了解物镜和目镜的成像原理是解答此题的关键。
（1）因为小水滴中间比边缘厚，所以小水滴就相当于凸透镜，小物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；
（2）拿一个放大镜位于水滴的上方，小水滴相当于显微镜的物镜，物体在凸透镜的一倍焦距以内，能成一个倒立、放大的虚像，放大镜相对于显微镜的目镜，它们的共同作用相当于显微镜，所以更能看清玻璃板下的微小物。
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____，来自物体的光经过物镜成倒立、____的像。目镜使“物体”成正立、____的像。
【答案】目镜，物镜，放大。放大。
【解析】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，这样得到一个倒立、放大的实像，相当于一个幻灯机；目镜与物镜所称像之间的距离小于一倍焦距，成正立的、放大的虚像，相当于一个放大镜．
9.有一种望远镜是由两组透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，它的作用相当于一个_____镜，成______、_____的____像；靠近被观测物体的叫物镜，它的作用是使远处的物体成______、____的_____像．
【答案】放大；正立；放大；虚；倒立；缩小；实．
【解析】本题中所说的望远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．目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像；
物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像．
10.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倒立缩小的实像，落在目镜______的位置；这个实像经过目镜成一个正立______的虚像。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_______(填“近视”或“远视”）镜片来代替。
【答案】缩小，一倍焦距内，远视
【解析】望远镜的物镜相当于照相机，物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，该像应该落在目镜的一倍焦距之内，然后放大成正立、放大的虚像。物镜和目镜都是由凸透镜组成，所以制作望远镜时，应该选用远视眼的镜片。
11.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？
【答案】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。
【解析】本题为开放性试题,只要能提出自己的看法,说出自己的体会，且陈述的理由符合短文的中心思想即可。通过对以上短文的阅读，同学们就会体会到只要善于观察，勤于动手，认真思索，就能发现很多科学规律，甚至某些科技产品的发明。
【教材习题1】教材P106页“动手动脑学物理”第1题
【答案】水滴就是一个放大镜。玻璃板下方小物体通过水滴成一个正立放大的虚像，这个虚像在另一个凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间，所以经过另一个凸透镜后成倒立、放大的实像。
【解析】利用这一结构，先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像，然后用目镜把这个实像再一次放大(正立、放大的虚像)，就能看清很微小的物体了，这就是显微镜的原理。而题中的微小物体是先成正立放大虚像，然后再成倒立放大实像。和显微镜观察物体过程相反，但都起到放大的作用。
【要点点拨】显微镜：由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。所以总的来说，显微镜成的是倒立、放大、虚像。（物镜的实像被目镜又变成虚像了，而我们看到的是目镜成的虚像，而不是物镜成的实像）
【方法指导】知道2次成像特点，是分析本题的关键。
【教材习题2】教材P106页“动手动脑学物理”第2题
【答案】见解析。
【解析】《从未知到可知的宇宙探索历程》
从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中，情况也好不到哪儿去，为了得到一个稳定的宇宙模型，他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。
一位著名的科学家曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。”这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟群啊！”大部分人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬，可是为什么我们自以为知道得更多一些呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是怎样才知道的呢？宇宙从何而来，又将向何处去？宇宙有开端吗？如果有的话，在这开端之前发生了什么？时间的本质是什么？它会有一个终结吗？在物理学上的一些最新突破，使一部分奇妙的新技术得以实现，从而对于回答这些长期以来悬而未决问题中的某些问题有所启发。也许有一天这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见。当然也可能像乌龟塔那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。
早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，就已经能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这一论点提出了两个很好的论据。第一，他认为月食是由于地球运行到太阳与月亮之间而造成的。地球在月亮上的影子总是圆的，这只有在地球本身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆盘，除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心之下的时候，否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆。第二，希腊人从旅行中知道，在越往南的地区看星空，北极星则显得越靠近地平线。（因为北极星位于北极的正上方，所以它出现在处于北极的观察者的头顶上，而对于赤道上的观察者，北极星显得刚好在地平线上。）根据北极星在埃及和在希腊呈现出来的位置的差别，亚里士多德甚至估计地球大圆长度为 400斯特迪亚。现在不能准确地知道，一个斯特迪亚的长度究竟是多少，但也许是200码左右，这样就使得亚里士多德的估计为现在所接受数值的两倍。希腊人甚至为地球是球形提供了第三个论据，否则何以从地平线外驶来的船总是先露出船帆，然后才是船身？
亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。他相信这些，是由于神秘的原因，他感到地球是宇宙的中心，而且圆周运动最为完美。在公元后两世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心，包围着它的是八个天球，这八个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和五个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。这些行星被认为是沿着附在相应天球上的更小的圆周运动，以说明它们在天空中被观察到的相当复杂的轨迹。最外层的天球被镶上固定的恒星，它们总是停在不变的相对位置，但是总体绕着天空旋转。最后一层天球之外为何物一直不清楚，但有一点是肯定的，它不是人类所能观测到的宇宙的部分。
托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。但为了正确地预言这些位置，托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍，这意味着月亮有时看起来要比其他时候大一倍。托勒密承认这个瑕疵，尽管如此，他的模型虽然不是普遍地、却是广泛地被接受。它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大的优点，即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。然而，1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。（起初，可能由于害怕教会对异端的迫害，哥白尼只能将他的模型匿名地流传。）他的观念是，太阳是静止地位于中心，而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后，他的观念才被认真地接受。后来，两位天文学家_德国的约翰斯·开普勒和意大利的伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论，尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年，亚里士多德_托勒密的理论才宣告死亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时，发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。这表明不象亚里士多德和托勒密所设想的，并不是所有的东西都必须直接围绕着地球转。（当然，仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心，而木星的卫星沿着一种极其复杂的轨道绕地球运动，表观上看来它们是绕着木星转动。然而哥白尼理论是简单得多了。）同时，开普勒修正了哥白尼理论，认为行星不是沿圆周而是沿椭圆（椭圆是被拉长的圆）运动，从而使预言最终和观察相互一致了。就开普勒而言，椭圆轨道仅仅是想当然的，并且是相当讨厌的假设，因为椭圆明显地不如圆那么完美。虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符合，但却不能把它和他的行星绕太阳运动是由于磁力引起的另一思想相互调和起来。对这一切提供解释是晚得多的事，那是由于1687年伊萨克·牛顿爵士出版了他的《数学的自然哲学原理》，这部也许是有史以来物理科学上最重要的单独的著作。在这本书中，牛顿不但提出物体如何在空间和时间中运动的理论，并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。
此外，牛顿提出了万有引力定律，根据这定律，宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引，物体质量越大，相互距离越近，则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。（由于一个苹果落到牛顿的头上而使他得到灵感的故事，几乎肯定是不足凭信的。所有牛顿自己说过的只是，当他陷入沉思之时，一颗苹果的落下使他得到了万有引力的思想。）牛顿继而指出，根据他的定律，引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行，而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。
这不会对行星运动的预言有重大的影响，然而却允许无限颗恒星的分布保持平衡——邻近恒星之间的吸引力被远隔恒星之间的斥力所平衡。然而，现在我们知道，这样的平衡是不稳定的：如果某一区域内的恒星稍微互相靠近一些，引力就增强，并超过斥力的作用，这样这些恒星就会继续落到一起。反之，如果某一区域内的恒星稍微互相远离一些，斥力就起主导作用，并驱使它们离得更开。
哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙的尺度无穷小，而且无限紧密。在这种条件下，所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。如果在此时刻之前有过些事件，它们将不可能影响现在所发生的一切。所以我们可以不理它们，因为它们并没有可观测的后果。由于更早的时间根本没有定义，所以在这个意义上人们可以说，时间在大爆炸时有一开端。必须强调的是，这个时间的开端是和早先考虑的非常不同。在一个不变的宇宙中，时间的端点必须由宇宙之外的存在物所赋予；宇宙的开端并没有物理的必要性。人们可以想像上帝在过去的任何时刻创造宇宙。另一方面，如果宇宙在膨胀，何以宇宙有一个开端似乎就有了物理的原因。人们仍然可以想像，上帝是在大爆炸的瞬间创造宇宙，或者甚至在更晚的时刻，以便它看起来就像发生过大爆炸似的方式创造，但是设想在大爆炸之前创造宇宙是没有意义的。大爆炸模型并没有排斥造物主，只不过对他何时从事这工作加上时间限制而已！
科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。）第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。
今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。
【要点点拨】能写出脍炙人口反映宇宙变化规律的科学文章是学生学习物理核心素养重要表现。但通过本题更要知道望远镜在观察天体、宇宙变化规律所起的作用。
【方法指导】对于望远镜而言，要中点了解
（1）作用：利用望远镜能看清远处的（大）物体。
（2）组成：有一种望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成。靠近物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合。
（3）原理：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（4）视觉效果：望远镜所成的像是缩小的，但是由于“视角”增大，人感觉物体被放大了。
望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像明亮。
还有一种望远镜用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜（伽利略望远镜）。天文望远镜也常用凹面镜作物镜。望远镜成的是倒立的像，而日常及军用望远镜所成的像是正
【变式题1】显微镜的物镜能使物体成像的特点是_____;显微镜的目镜能使物体成像的特点是_______。
【答案】物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
【解析】在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。经显微镜的物镜和目镜两次放大后的像相对于最初的被观察物体而言是倒立的，既上下互换。也左右互换，因此，在调节显微镜时，要把像移到视野的中央，像偏向哪个方向，载玻片(物体)就朝哪个方向移动。
【变式题2】对下列四幅图阐述不正确的是（ ）
A. 甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B. 乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C. 丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头
D. 丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
【答案】B
【解析】（1）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；
（2）远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正．
（3）光学显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，成倒立的像，放大倍数较大．物镜焦距短，目镜焦距长，是为了使像放大更大的倍数．
（4）望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像．
A.图中像成在了视网膜的前方，该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故A正确；
B.图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚，故B错误；
C.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正确；
D.望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大（即目镜相当于放大镜），故D正确．
【变式题3】如图为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）
A. 显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像；
B. 天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像；
C. 显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜；
D. 天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜。
【答案】C
【解析】本题考查了学生对望远镜和显微镜成像原理的掌握。
显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，C不正确，符合题意；
天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD正确，不符合题意。故选C。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.1609年,意大利物理学家伽利略首次用望远镜观察天体,支持了哥白尼的“日心说”。
B.1846年,根据牛顿发现的万有引力定律,发现了“海王星”。
C.1990年,“哈勃”太空望远镜的升空,使人类观测宇宙的能力空前提高。
D.银河系是宇宙星系中的一员,太阳是银河系恒星中的一员,太阳周围有八大行星,地球在第四条轨道上。
【答案】D
【解析】A.1609年,意大利物理学家伽利略首次用望远镜观察天体,支持了哥白尼的“日心说”。
B.1846年,根据牛顿发现的万有引力定律,发现了“海王星”。
C.1990年,“哈勃”太空望远镜的升空,使人类观测宇宙的能力空前提高。
银河系是宇宙星系中的一员,太阳是银河系恒星中的一员,太阳周围有八大行星,地球在第三条轨道上。
2.下列关于对显微镜和望远镜的说法中，不正确的是（ ）
A.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
B.望远镜的物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像
C.显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像
D.无论什么形式的望远镜，其物镜直径越大越好
【答案】 A
【解析】显微镜的物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，A错；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正确；显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，成的都是虚像，C正确；望远镜的物镜直径越大，可以会聚更多的光，使得成的像更加明亮，D正确。
3.在下列四幅图中，每幅图都能展示出一定的物理知识。其中说法错误的是 （ ）
A．甲图反映太阳系由许多行星围绕太阳转动，地球是太阳系中的一颗普通恒星；
B．乙图是伽利略时代的望远镜；
C．丙图是显微镜的结构图。显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像。
D．丁图给出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。
【答案】A
【解析】A．甲图反映太阳系由许多行星围绕太阳转动，地球是太阳系中的一颗普通行星；
B．乙图是伽利略时代的望远镜；
C．丙图是显微镜的结构图。显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像。
D．丁图给出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。
4.如图在用光学显微镜观察装片时，由于突然停电导致视野偏暗。班里同学采取的如下措施中，其中合理的选项是（ ）
A．凹面镜换成平面镜 B．调节粗准焦螺旋
C．换用高倍镜 D．用更大的光圈
【答案】D
【解析】用大光圈增大光通量，亮度大，便于观察。
5.显微镜由______和_______组成，物镜、目镜都是_______，它们使物体两次放大。
【答案】目镜 物镜，凸透镜。
【解析】显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。
6.望远镜由____目镜和______物镜组成，物镜、目镜都是______凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。
【答案】目镜 物镜，凸透镜。
【解析】望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当于照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
7.在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体，把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上，水滴就是一个放大镜，如果还着不清小物体，再拿一个凸透镜位于水滴正上方，调节镜与水滴间的距离，就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体的 的（选填“正立”或“倒立”）， 的（选填“放大”或“缩小”） 像（选填“实”或“虚”），这个组合与 （选填“望远镜”或“显微镜”）的原理相同。
【答案】正立；放大；虚；显微镜。
【解析】本题考查了显微镜的构造及原理，采用显微镜这个实例作为突破口，对于凸透镜的成像规律是一个较高的应用，了解物镜和目镜的成像原理是解答此题的关键。
（1）因为小水滴中间比边缘厚，所以小水滴就相当于凸透镜，小物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；
（2）拿一个放大镜位于水滴的上方，小水滴相当于显微镜的物镜，物体在凸透镜的一倍焦距以内，能成一个倒立、放大的虚像，放大镜相对于显微镜的目镜，它们的共同作用相当于显微镜，所以更能看清玻璃板下的微小物。
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____，来自物体的光经过物镜成倒立、____的像。目镜使“物体”成正立、____的像。
【答案】目镜，物镜，放大。放大。
【解析】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，这样得到一个倒立、放大的实像，相当于一个幻灯机；目镜与物镜所称像之间的距离小于一倍焦距，成正立的、放大的虚像，相当于一个放大镜．
9.有一种望远镜是由两组透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，它的作用相当于一个_____镜，成______、_____的____像；靠近被观测物体的叫物镜，它的作用是使远处的物体成______、____的_____像．
【答案】放大；正立；放大；虚；倒立；缩小；实．
【解析】本题中所说的望远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．目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像；
物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像．
10.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倒立缩小的实像，落在目镜______的位置；这个实像经过目镜成一个正立______的虚像。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_______(填“近视”或“远视”）镜片来代替。
【答案】缩小，一倍焦距内，远视
【解析】望远镜的物镜相当于照相机，物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，该像应该落在目镜的一倍焦距之内，然后放大成正立、放大的虚像。物镜和目镜都是由凸透镜组成，所以制作望远镜时，应该选用远视眼的镜片。
11.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？
【答案】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。
【解析】本题为开放性试题,只要能提出自己的看法,说出自己的体会，且陈述的理由符合短文的中心思想即可。通过对以上短文的阅读，同学们就会体会到只要善于观察，勤于动手，认真思索，就能发现很多科学规律，甚至某些科技产品的发明。
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