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(共22張PPT)
第5節(jié) 跨學(xué)科實踐：制作望遠(yuǎn)鏡
第五章 透鏡及其應(yīng)用
知識點
望遠(yuǎn)鏡的原理
知1－講
1
1. 結(jié)構(gòu) 生活中的望遠(yuǎn)鏡可看成是由兩個透鏡組成的，靠近人眼的透鏡是目鏡，靠近物體的透鏡是物鏡。
2. 作用 使遠(yuǎn)處的物體變近，即把遠(yuǎn)處物體移到眼前來看。
知1－講
3. 開普勒望遠(yuǎn)鏡
(1)如圖1 所示，物鏡是焦距較長的凸透鏡，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭。遠(yuǎn)處的物體通過物鏡成倒立、縮小的實像。
(2)目鏡是焦距較短的凸透鏡，相當(dāng)于放大鏡。對物鏡成的像進(jìn)行放大。通過目鏡看到的是物體的倒立像。
知1－講
(3)成像原理
物距遠(yuǎn)大于二倍焦距
成像在物鏡焦點附近
在目鏡一倍焦距內(nèi)
知1－講
4. 視角
(1)人能否看清物體，如圖2 所示的視角十分重要。物體對眼睛所成的視角越大就越清晰。
(2)視角大小的影響因素有物體的大小和
物體到眼睛的距離，物體越大，距離
眼睛越近，視角越大。
(3)望遠(yuǎn)鏡可以使遠(yuǎn)處物體對眼睛的視角變大。
知1－講
5. 望遠(yuǎn)鏡的放大倍率等于物鏡和目鏡的焦距之比，即。
知1－講
知識拓展
望遠(yuǎn)鏡的種類較多，結(jié)構(gòu)也有差別。
種類 結(jié)構(gòu) 成像特點
開普勒望遠(yuǎn)鏡 物鏡和目鏡都是凸透鏡 倒立的像
伽利略望遠(yuǎn)鏡 物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡 正立的像
反射式望遠(yuǎn)鏡 物鏡是凹面鏡目鏡是凸透鏡 ——
知1－練
例 1
隨著人們生活水平和文化水平的提高，望遠(yuǎn)鏡已逐漸進(jìn)入人們的日常生活，如圖3 所示，
知1－練
關(guān)于望遠(yuǎn)鏡的知識，以下說法不正確的是( )
A. 圖中望遠(yuǎn)鏡中靠近眼睛的鏡片叫目鏡，利用目鏡可以把景物的像放大，相當(dāng)于放大鏡
B. 圖中物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點附近成縮小的實像，這類似于照相機(jī)
C. 第一個用天文望遠(yuǎn)鏡觀測天體的科學(xué)家是伽利略
D. 望遠(yuǎn)鏡都是由兩個凸透鏡構(gòu)成的
知1－練
解析：伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡是凹透鏡，即選項D 的說法是不正確的。
答案：D
知1－練
1．由兩個凸透鏡組成的簡易天文望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)遠(yuǎn)處的物體經(jīng)過它的物鏡時成倒立、 ______的實像，該像落在目鏡__________ (填“1 倍焦距”或“2 倍焦距”)以內(nèi)的位置，這個實像經(jīng)過目鏡成正立、 ______的虛像。
縮小
1倍焦距
放大
知2－講
知識點
設(shè)計簡易望遠(yuǎn)鏡
2
1. 物鏡和目鏡的選擇 物鏡的焦距是目鏡的焦距的2 ~3 倍；物鏡的直徑比目鏡的直徑大。
2. 鏡筒的設(shè)計 觀察遠(yuǎn)處物體時，物鏡和目鏡之間的距離約為兩塊凸透鏡的焦距之和，觀察較近處物體時，物鏡和目鏡之間的距離大于兩塊凸透鏡的焦距之和，即兩個鏡筒的總長度比物鏡和目鏡的焦距之和要長幾厘米。
知2－講
深度理解
物鏡的直徑比目鏡的直徑大的好處:物鏡可以接收到更多來自物體的光，使成像更加清晰。
知2－練
小明制作簡易望遠(yuǎn)鏡時，細(xì)鏡筒插入粗鏡筒后，鏡筒總長度為40~45 cm。為了讓成像質(zhì)量好一些，他應(yīng)該選擇下列哪一組凸透鏡( )
A.f 物=20 cm，f 目=20 cm
B.f 物=30 cm，f 目=10 cm
C.f 物=35 cm，f 目=5 cm
D.f 物=45 cm，f 目=15 cm
例2
知2－練
解析：望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處物體時，物鏡和目鏡之間的距離約等于兩塊凸透鏡的焦距之和，觀察較近處物體時，物鏡和目鏡之間的距離大于兩塊凸透鏡的焦距之和，且為了讓成像質(zhì)量好一些，取放大倍率2 ~3 倍即可，即為2~3。
答案：B
知2－練
2．制作望遠(yuǎn)鏡時，小明選用的甲、乙兩個凸透鏡的焦距分別為20 cm和10 cm，他應(yīng)該把_______(填“甲”或“乙”)凸透鏡作為物鏡，觀察較遠(yuǎn)物體時，兩個凸透鏡之間距離為_______cm。
甲
30
知3－講
知識點
制作及調(diào)試望遠(yuǎn)鏡
3
1. 選用兩塊焦距合適的凸透鏡。
2. 選擇硬紙板制作鏡筒時，注意凸透鏡的直徑，凸透鏡剛好放進(jìn)鏡筒為佳。目鏡紙筒放進(jìn)物鏡紙筒，兩個鏡筒伸縮的最短長度與兩個凸透鏡的焦距之和相等。
深度思考制作鏡筒如何減小兩個鏡筒間縫隙？ 如果制作好的鏡筒之間出現(xiàn)縫隙怎么辦？
知3－講
深度理解
選擇厚些的紙板制作目鏡鏡筒或增加目鏡鏡筒紙板的層數(shù)。可以在目鏡紙筒上套一個橡皮筋，通過橡皮筋來填補縫隙問題。
3. 物鏡和目鏡的固定。將硬紙板剪成細(xì)長條，先在鏡筒放凸透鏡的位置里面用膠水貼一圈硬紙條，放進(jìn)凸透鏡后再在凸透鏡外面貼一圈硬紙條(用帶泡沫的雙面膠固定更佳)。
4. 把目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒，通過制作的望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處物體，調(diào)整兩個鏡筒長度，直到觀察到的像最清晰。
知3－講
探究思考用凹透鏡再制作一個目鏡鏡筒，注意兩個目鏡的直徑相近，凹透鏡的焦距小些。將目鏡(凹透鏡)鏡筒插入物鏡鏡筒，進(jìn)行下列探究：
(1)把鏡筒拉長通過望遠(yuǎn)鏡觀看遠(yuǎn)處的物體，能否看到遠(yuǎn)處的物體？
知3－講
探究結(jié)果通過望遠(yuǎn)鏡看不到遠(yuǎn)處的物體。
(2)把鏡筒逐漸縮短，通過望遠(yuǎn)鏡觀看遠(yuǎn)處的物體，如果鏡筒縮到最短時還能看到遠(yuǎn)處的物體，將兩個鏡筒逐漸剪短，直到通過望遠(yuǎn)鏡看到遠(yuǎn)處的物體。看到的像是正立的還是倒立的？
知3－講
探究結(jié)果看到的像是正立的。
跨學(xué)科實踐：制作望遠(yuǎn)鏡
物鏡＋目鏡
物鏡和目鏡的成像
望遠(yuǎn)鏡
像比物小

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