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五 显微镜和望远镜

发布时间:2013-12-12 12:27:36  



显微镜和望远镜

1、了解显微镜的基本结构。 2、了解望远镜的基本结构。 3、尝试应用已知的科学规律解释具体问题。

显微镜下的雪花

显微镜下的细菌

显微镜下的头发

一、显微镜 1.基本构成: (1)物镜:靠近物体的透镜, 一组透镜,相当于一个凸透镜。

(2)目镜:靠近眼睛的透镜,
一组透镜,相当于一个凸透镜。

2.光学显微镜的原理: (1)物镜:相当于投影仪的镜头, 成倒立放大的实像。

(2)目镜:相当于放大镜, (成正立放大的虚像) 把物镜所成的像再放大一次。

显微镜放大倍数=物镜放大倍数?目镜放大倍数。

光学显微镜的发展:

R.胡克在17世纪 中期制做的复式 显微镜

19世纪中期的 显微镜

20世纪初期的 显微镜

光学显微镜的发展:

切片显微镜

解剖显微镜

小资料
人眼只能看清大小0.1~0.2毫米左右的结构,显微镜 大大地提高了人的观察能力,好的显微镜可以放大

2000倍,能够看清0.2微米的结构。但要观察更小的结
构,光学显微镜就无能为力了,本世纪30年代出现了 电子显微镜,放大倍数为80万倍。而隧道扫描显微镜 更先进一步,能看到单个原子。

各种用途的显微镜

电子显微镜

手 术 显 微 镜 扫 描 电 子 显 微 镜 透 射 电 子 显 微 镜

望远镜看天空的月亮

望远镜看遥远的天体

伽利略制作的望远镜

牛顿制作的望远镜

现代的望远镜

二、望远镜 开普勒望远镜 (折射式天文望远镜) 1.基本构成: 目镜和物镜都是凸透镜 f物>f目。

2.开普勒望远镜的原理: (1)物镜:相当于照相机的镜头,
成倒立缩小的实像。 (2)目镜:相当于放大镜(成正立放大的虚像), 把物镜所成的像再放大一次。

视角 从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。

a

a

视角与什么因素有关?

视角与物体大小有关 视角大

a
视角小

a
距离相等时,大物体的视角大,小物体的视 角小。

视角与物体远近有关 视角小

a
视角大

a

物体大小一定时,看近处的物体,视角大,远处的物体 视角小。

显微镜和望远镜的成像比较

物镜成倒立放大的实像 目镜成正立放大的虚像

物镜成倒立缩小的实像

目镜成正立放大的虚像

三、探索宇宙

第一个把望远镜指向天空的 是伽利略,支持了哥白尼的“日 心说”。第一个观测到了木星的 卫星,太阳黑子和月球上的环形 山。

伽利略望远镜

海王星的发现

海王星外观为蓝色,原因是其大

气层中的甲烷。海王星大气层85%是 氢气,13%是氦气,2%是甲烷, 除 此之外还有少量氨气。 海王星可能 有一个固态的核,其表面可能覆盖有 一层冰。外面的大气层可能分层。海

王星表面温度为摄氏-218度,表面风 速可达每小时2000公里。 此外,海王 星有磁场和极光。还有因甲烷受太阳 照射而产生的烟雾。

哈勃空间望远镜 全球最大单镜面光学望远镜

欧洲xmm空间望远镜 数字式巡天望远镜

广阔无垠的宇宙

太阳系

银河系

地球和月亮

1.观测月球等天体时应选用_______镜,观察细胞内 望远 部结构时应选用______镜. 显微 2.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

B )

D.目镜和物镜的焦距一样大

3. 如图,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 ( D )

A.幻灯机 C.放大镜

B.投影仪 D.照相机

显 微 镜

结构

原理

目镜:靠近眼睛的一组透镜,作用 像一个普通的放大镜 物镜:靠近被观察物体,作用相当 于投影仪的镜头 物镜:使远处的物体在焦点附近 成实像 目镜:靠近眼睛,作用相当于放 大镜

望 远 镜

结构
原理

人生重要的不是所站的位置,而是所朝的 方向。

近视眼与远视眼的比较与矫正

区分近视、远视及矫正的方法:外界来的光线 到达视网膜之前就会聚了,则说明患有近视,应利用凹透镜

来矫正;外界来的光线在视网膜后面会聚,则说明患有远视,
应利用凸透镜来矫正.记忆方法:“近前远后,近凹远凸”.

【典例】(2010·德州中考)小强看远处的某点时,其光路如 图所示,则下列说法正确的是

A.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜 B.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜 C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜 D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜

【解析】选B.由图可知:来自远处某点的光线会聚在视网膜
前,到达视网膜时已不是一点而是一个模糊的光斑,人眼无 法看清远处的物体.也就是说,该眼睛的晶状体对光线的会聚 能力太强(或眼球前后方向上太长),所以小强的眼睛是近视 眼,应配戴具有发散作用的凹透镜加以矫正.故选B.

混淆眼睛成像与照相机拍照

【典例】下列说法正确的是
A.眼睛的调节与照相机的调节相同 B.近视眼的人需配戴凸透镜进行矫正

C.照相机的工作原理与眼睛的工作原理相同
D.眼睛的睫状体与角膜的共同作用相当于一个凸透镜 【易错答案】A、B、D

【纠错剖析】

【正确答案】选C.照相机和眼睛都是利用物体在凸透镜的二 倍焦距以外,成倒立、缩小的实像的原理来工作的.

1.眼睛能看清物体,是因为它把来自物体的光,会聚在视网 膜上,形

成物体的像.对于视网膜上所成的像,下列说法正 确的是( ) B.成倒立、缩小的实像 D.成倒立、放大的实像

A.像与物体大小相等 C.成正立、放大的虚像

【解析】选B.眼睛的成像原理与照相机相似,是利用物体在2
倍焦距以外,成倒立、缩小的实像.

2.每年的6月6日是世界爱眼日,视觉“亚健康”值得每个人
关注.如图是近视眼看物体的示意图,从图中可知,眼睛近视 是因为( )

A.晶状体太厚,折光能力太弱 B.晶状体太厚,折光能力太强

C.晶状体太薄,折光能力太弱
D.晶状体太薄,折光能力太强

【解析】选B.由示意图可以看出,物体成像于视网膜之前, 这是因为晶状体太厚,折光能力太强,使光线过早会聚,成

像于视网膜前.

3.据最新数据统计,中小学生近视率居高不下.视力正常的人, 物体经晶状体成像在视网膜上,对于近视眼而言( A.像落在视网膜的前方,需配戴凸透镜 B.像落在视网膜的前方,需配戴凹透镜 C.像落在视网膜的后方,需配戴凸透镜 D.像落在视网膜的后方,需配戴凹透镜 【解析】选B.近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,成 )

像于视网膜前,矫正方法是配戴凹透镜,利用它能使光线发
散的特点使像成在视网膜上.故选B.

4.小刚是近视眼,爷爷是远视眼,如图所示为小刚家书桌上的 两副眼镜,则( )

A.甲眼镜是小刚的,乙眼镜是爷爷的 B.乙眼镜是小刚的,甲眼镜是爷爷的

C.两副眼镜都是小刚的
D.两副眼镜都是爷爷的

【解析】选B.近视眼需配戴用凹透镜制成的眼镜来矫正,而凹 透镜只能成正立、缩小的虚像,所以乙是近视眼镜.同样远视 眼需配戴用凸透镜制成的眼镜来矫正,凸透镜能成放大的虚像,

所以甲是远视眼镜.

5.在合适的照明情况下,正常的眼睛观看25 cm远的物体时, 既清楚又不会感到疲劳,因此把25 cm的距离称为正常眼睛的 明视距离.通过专业检测,发现某人眼睛的明视距离小于

25 cm,那么他的眼球对来自远处物体的光线聚焦情况可用如
图所示中的图_____表示,配戴_____制作的眼镜可以得到矫 正.

【解析】此人的眼睛明视距离比25 cm短,也就是说物体经人 眼成的像落在视网膜前,属于近视眼,应用凹透镜矫正. 答案:甲 凹透镜

6.人用眼睛观察一个物体,例如观察一棵树,其光学原理就
像如图中的一支蜡烛通过凸透镜在光屏上成像一样._______ 就相当于如图中的蜡烛,人眼睛的_______就相当于凸透镜,

_____就相当于光屏.

【解析】树就相当于如图中的蜡烛,人眼睛的晶状体就相当

于凸透镜,视网膜就相当于光屏.
答案:树 晶状体 视网膜

7.如图是非正常眼睛的示意图,请在图中适当的位置画出合
适的透镜用

于矫正.

【解析】由题中的非正常眼睛的示意图可知,物体成像于视 网膜后,是远视眼的成像情况,应该配戴凸透镜矫正. 答案:

一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.不论较近还是较远的物体,对于正常人来说都能使像落在 视网膜上,这主要是因为( A.视网膜可以前后移动调节 )

B.眼球的前后径能随意调节
C.瞳孔可以缩小或放大 D.晶状体的曲度可以调节 【解析】选D.本题考查了眼睛的成像原理.对于正常人来说, 不论较近,还是较远的物体,睫状体都可以改变晶状体的凸 起程度(曲度),使物体的像清晰地成在视网膜上.故选D.

2.关于远视眼,下列说法正确的是(

)

A.老年人的睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼 B.来自近处物体的光将会聚于视网膜的前方 C.需要配戴发散透镜进行矫正 D.远视眼的原因是晶状体太厚,或者眼球在前后方向上太长

【解析】选A.老年人的睫状体对晶状体的调节能力减弱,当
人看近处物体时,晶状体过扁,折光能力弱,像会聚于视网 膜后,使人看不清近处物体,这就是远视眼.从直观上看远视

眼晶状体太薄,或者眼球在前后方向上太短.远视眼要戴会聚
透镜进行矫正.

3.人眼的晶状体相当于凸透镜.针对如图所示的成像情况,下 列判断正确的是( )

A.属于近视眼,应配戴凹透镜 B.属于近视眼,应配戴凸透镜

C.属于远视眼,应配戴凹透镜
D.属于远视眼,应配戴凸透镜

【解析】选A.由图可知,眼睛把像成在了视网膜的前面,应 是近视眼,要配戴具有发散光线功能的凹透镜来矫正.

4.(2010·山西中考)某同学是近视眼,从戴上眼镜能看清书

上的字迹,到摘下眼镜仍能看清书上的字迹,他应该(
A.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是倒立的 B.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是正立的

)

C.将书远离眼睛,视网膜上所成的像是倒立的
D.将书远离眼睛,视网膜上所成的像是正立的 【解析】选A.本题考查透镜成像.人眼的晶状体相当于凸透镜, 在视网膜上成倒立、缩小的实像.近视眼是指所成的像在视网 膜前方,要使像仍成在视网膜上,即像远离透镜,书就要靠

近眼睛.

5.(2010·广州中考)图中a、b是同一人的两幅照片,b图中他 拿的眼镜( )

A.属于凸透镜,可用于矫正近视眼 B.属于凸透镜,可用于矫正远视眼

C.属于凹透镜,可用于矫正远视眼
D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼

【解析】选B.由a、b两图比较可知,镜片把眼睛放大,相当

于放大镜,是凸透镜;远视眼是由晶状体变薄,折光能力减
弱引起的,故用凸透镜矫正,B对.

二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共9分) 6.(2010·遵义中考)根据

调查表明:目前我国中学生近视发 生率约为55.22%,如图所示,_____(选填“A”或“B”)图

表示近视眼折光系统的光路示意图,矫正近视眼应配戴
_____(选填“凸”或 “凹”)透镜制成的眼镜片.

【解析】近视眼是由于晶状体较厚,折光能力较强,使来自 远处某点的光会聚在视网膜前,故B图表示近视眼折光系统的 光路示意图,矫正近视眼应配戴凹透镜.

答案:B



7.张老师上课时,观察远处同学时要 摘下眼镜,而看近处课本时又要戴上

眼镜,这样摘下戴上,非常不方便.
张老师的眼睛属于_____(选填“近视”或“远视”)眼,小军 将一种新型眼镜送给了张老师,如图所示,镜片A区厚薄均匀,B 区可以矫正视力.现在张老师就可以通过_____区看书,再不需 要频繁戴上摘下眼镜了.

【解析】近视眼可将近处物体的像成在视网膜上,远处物体的 像成在视网膜前,即能看清近处物体,看不清远处物体;而远视

眼则是将近处物体的像成在视网膜后,远处物体的像成在视网
膜上,即能看清远处物体,看不清近处物体.本题中张老师能 看清远处同学,看不清近处课本,因此张老师的眼睛属于远视 眼,看近处物体时应用凸透镜矫正,故选B区矫正. 答案:远视 B

8.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼 球的运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由甲醛丙烯酸

(HEMA)制成的,中心厚度只有0.05 mm.近视眼患者戴的HEMA
超薄镜片的边缘厚_____(选填“小于”、“等于”或“大 于”)0.05 mm,此镜片对光有_____(选填“会聚”或“发 散”)作用.

【解析】近视眼的原因是晶状体太厚, 折光能力太强,使物 体成像在视网膜的前方.矫正方法是配戴近视镜,近视镜实质

就是凹透镜,它对光线有发散作用,而凹透镜是中央薄边缘
厚的透镜,故HEMA超薄镜片的边缘厚大于0.05 mm. 答案:大于 发散

9.远视眼镜的镜片结构如图所示, 其实质是_____(选填“凸透镜”或

“凹透镜”),该镜片对平行光具有
_____(选填“发散”或“会聚”) 作用,镜片的“度数”(用Φ 表示) 与镜片焦距f的关系为:Φ =100/f(f单位:米),用一片500度 的远视镜片看书本上的字,当书本离开镜片的距离为10厘米

时,我们将看到字被_____(选填“放大”或“缩小”)了.

【解析】由图可知,远视眼镜的镜片中央厚边缘薄,故为凸
透镜,对光起会聚作用,由于f = 100 m ? 100 m=0.2 m =20 cm>10 cm,即书本放在凸透镜的焦点以内,故字被放大 了. 答案:凸透镜 会聚 放大
? 500

三、实验探究题(16分) 10.某同学通过实验探究“视力的矫正”原理.如图所示,他 观察到如下现象:

(1)将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰

的像变 得模糊;将光屏远离凸透镜移动时,又能在光屏上看到烛焰 清晰的像. (2)将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰 的像也变得模糊了,将光屏靠近凸透镜移动时,又可以在光 屏上看到烛焰清晰的像.

A.分析实验现象可知:甲、乙两个眼镜中,_____是凸透镜,
_____是凹透镜. B.在实验现象(1)和(2)中,属于近视眼矫正原理的是_____, 属于远视眼矫正原理的是_____.(填写实验现象序号)

【解析】眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的
像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动时,又能在光屏上看到 烛焰清晰的像,说明眼镜甲对光线有发散作用,故为凹透镜; 眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得 模糊了,将光屏靠近凸透镜移动时,又可以在光屏上看到烛

焰清晰的像,说明乙对光线有会聚作用,故为凸透镜.
(1)属于近视眼的矫正原理, (2)属于远视眼的矫正原理.

答案:A.乙



B.(1)

(2)


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