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5.5顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡(解析版)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解顯微鏡的構(gòu)造及工作原理;2.了解望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及工作原理;3.理解顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡成像規(guī)律。要點(diǎn)一顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡知識(shí)點(diǎn)一、顯微鏡1.顯微鏡:顯微鏡由目鏡和物鏡組成,物鏡、目鏡都是凸透鏡,它們對(duì)物體進(jìn)行兩次放大。普通光學(xué)顯微鏡是根據(jù)凸透鏡成像原理,經(jīng)過(guò)凸透鏡的兩次成像。第一次先經(jīng)過(guò)物鏡(凸透鏡1)成像,這時(shí)候的物體應(yīng)該在物鏡(凸透鏡1)的一倍焦距和兩倍焦距之間,成的像應(yīng)該是放大、倒立的實(shí)像。而后以第一次成的物像作為“物體”,經(jīng)過(guò)目鏡的第二次成像。由于我們觀察的時(shí)候是在目鏡的另外一側(cè),第二次成的像應(yīng)該是一個(gè)虛像,這樣像和物才在同一側(cè),因此第一次成的像應(yīng)該在目鏡(凸透鏡2)的一倍焦距以內(nèi),這樣經(jīng)過(guò)第二次成像,第二次成的像是一個(gè)放大的正立的虛像。知識(shí)點(diǎn)二、望遠(yuǎn)鏡2.望遠(yuǎn)鏡:望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡(目鏡和物鏡)組成,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是物鏡的焦距長(zhǎng)而目鏡的焦距短。望遠(yuǎn)鏡的成像原理是:物鏡的作用是得到遠(yuǎn)處物體的實(shí)像,由于物體離物鏡非常遠(yuǎn),所以物體上各點(diǎn)發(fā)射到物鏡上的光線幾乎是平行光束,這樣的光線經(jīng)過(guò)物鏡匯聚后,就在物鏡焦點(diǎn)以外,在離焦點(diǎn)很近的地方,形成了一個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像。這個(gè)倒立的、縮小的實(shí)像又位于目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi),所以目鏡起了放大鏡的作用,目鏡把經(jīng)過(guò)物鏡的倒立、縮小的實(shí)像放大成了一個(gè)正立的、放大的虛像。這就是遠(yuǎn)處物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡所成的虛像?!纠恳韵率秋@微鏡和望遠(yuǎn)鏡原理示意圖,下面是關(guān)于它們的二次成像的說(shuō)法:①顯微鏡先成放大的實(shí)像,再成放大的虛像;②顯微鏡先成縮小的實(shí)像,再成放大的虛像;③望遠(yuǎn)鏡先成放大的實(shí)像,再成放大的虛像;④望遠(yuǎn)鏡先成縮小的實(shí)像,再成放大的虛像;上述說(shuō)法中正確的是()。A.①③B.①④C.②④D.②③【答案】B?!窘馕觥匡@微鏡物鏡和目鏡都是凸透鏡,把標(biāo)本放在物鏡的二倍焦距和一倍焦距之間,這樣得到一個(gè)放大的實(shí)像,那么這個(gè)放大的實(shí)像正好成在目鏡焦點(diǎn)以內(nèi),由凸透鏡成像規(guī)律可知,當(dāng)時(shí),成正立放大的虛像,所以顯微鏡的物鏡成倒立、放大的實(shí)像,目鏡成正立、放大的虛像,故①正確,②錯(cuò)誤;用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處物體時(shí),物體通過(guò)物鏡成的是倒立、縮小的實(shí)像,這個(gè)像通過(guò)靠近眼睛的目鏡成正立、放大的虛像,故③錯(cuò)誤,④正確,綜上分析知,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B?!咀兪?】這是伽利略望遠(yuǎn)鏡的原理,請(qǐng)嘗試作出人所看到的物體的像。(圖中已知凸透鏡的右焦點(diǎn)和凹透鏡的右焦點(diǎn)重合,即兩透鏡間的距離為凸透鏡和凹透鏡的焦距差)【解析】從物體射來(lái)的平行光線,經(jīng)物鏡后,在焦點(diǎn)以外距焦點(diǎn)很近處成一倒立縮小實(shí)像;目鏡的右焦點(diǎn)和物鏡的右焦點(diǎn)重合,所以實(shí)像位于距焦點(diǎn)很近的地方,目鏡以此實(shí)像為物形成放大的虛像;當(dāng)我們對(duì)著目鏡觀察時(shí),進(jìn)入眼睛的光線就好像是從這個(gè)虛像射來(lái)的,目鏡為凹透鏡,從而使人眼睛接收到一個(gè)正立的虛像,如圖所示【變式2】對(duì)四幅圖闡述正確的是()。A.甲圖:近視眼成像在視網(wǎng)膜前,用凸透鏡矯正;B.乙圖:遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后,用凹透鏡矯正;C.丙圖:顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡都成實(shí)像;D.丁圖:天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于放大鏡,物鏡相當(dāng)于照相機(jī)【答案】D。【解析】AB.甲圖是近視眼的成因,晶狀體太厚對(duì)光的會(huì)聚能力太強(qiáng)看遠(yuǎn)處物體時(shí),像成在視網(wǎng)膜前,用發(fā)散透鏡即凹透鏡矯正。乙圖是遠(yuǎn)視眼的形成原因,晶狀體對(duì)光的會(huì)聚能力過(guò)弱,成像在視網(wǎng)膜后,用會(huì)聚透鏡即凸透鏡矯正,故AB錯(cuò)誤;C.顯微鏡的目鏡成正立放大的虛像,物鏡成倒立放大的實(shí)像,故C錯(cuò)誤;D.天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡成正立放大的虛像,相當(dāng)于放大鏡,物體距離物鏡,遠(yuǎn)大于二倍焦距,成倒立縮小的實(shí)像,相當(dāng)于照相機(jī),故D正確。故選D?!咀兪?】關(guān)于眼睛、眼鏡、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.近視眼是因?yàn)榫铙w過(guò)厚造成的,應(yīng)該配帶凹透鏡進(jìn)行矯正;B.由兩組凸透鏡組成的望遠(yuǎn)鏡,其物鏡成的像是倒立的縮小的實(shí)像;C.顯微鏡的目鏡,是將物鏡所成的像放大;D.大多數(shù)人眼睛的明視距離大約為50cm【答案】D?!窘馕觥緼、近視眼是因?yàn)榫铙w過(guò)厚,會(huì)聚本領(lǐng)強(qiáng),成像在視網(wǎng)膜前方,配帶凹透鏡進(jìn)行矯正,故A正確;B、由兩組凸透鏡
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