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课件网) 第五章 透镜及其应用 5.5 跨学科实践：制作望远镜 公元1300年前后，意大利人开始用凸透镜制作“老花镜”。公元1450年前后，近视眼镜也开始使用了。 16世纪，荷兰人汉斯·利帕希(Hans Lippershey)将两块透镜一进医院放在眼前时，惊讶地发现远处教堂上的风标仿佛变得又大又近了。 后来，他将两块透镜装入一根金属管子，以便固定，后人称它为“光镜”。 早期望远镜 学习目标 1.了解望远镜的基本原理 2.设计一个望远镜，能够用它观察校园内远处的物体 3.根据设计方案，选用合适的器材，制作望远镜并调试 目录 contents 望远镜的基本原理 01 02 望远镜的简易设计 03 望远镜的制作及调试 04 课堂小练 望远镜的基本原理 01 想一想：使用一个凸透镜可以实现望远功能吗？ 放大镜 根据凸透镜成像的规律可知，只有物距小于二倍焦距时，单个凸透镜才能成放大的像 单个凸透镜无法实现的功能，能否通过多个凸透镜的组合来实现呢？ 动手做一做：试一试用不同焦距的凸透镜观看物体 f = 5 cm f = 10 cm [思考与讨论] 1. 估测字到凸透镜的距离，结合给定的焦距，分析与论证该凸透镜为什么会成这样的像？ 2. 当物体逐渐远离凸透镜，凸透镜所成像大小会怎么变化？有什么办法可以看清楚这个像？ 靠近眼睛的凸透镜 靠近被观测物体的凸透镜 物镜 目镜 镜筒 望远镜的主要结构是什么？ 如何使用？ 望远镜的结构 尝试使用两块凸透镜组合，观察A4纸上的字时，可以试着像望远镜那样，调节两个凸透镜间的距离，以达到最佳的观察效果。 建议：固定物镜，前后移动目镜，观察成像的情况。 f = 5 cm f = 10 cm 动手做一做 望远镜的成像原理 （1）物镜：相当于照相机的镜头， 成倒立缩小的实像。 把物镜所成的像再放大一次。 （2）目镜：相当于放大镜（成正立放大的虚像）， O F F 物体 像 人眼使用望远镜看到的像比人眼看到物体大还是小？ 为什么使用望远镜观察物体时，感觉物体被放大了呢？ 视角———从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。 视角与什么因素有关？ a a 物体对眼睛所成的视角越大，它在视网膜上所成的像就越大。 视角 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。 视角小 物体大小一定时， 看近处的物体，视角大， 远处的物体视角小。 视角大 a a 视角的大小不仅与物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 望远镜的 放大倍数 = ——— f物 f目 f物是物镜的焦距， f目是目镜的焦距。 望远镜的简易设计 02 使用望远镜时，我们前后拉动镜筒，调节目镜与物镜的距离，可以看到一个最大、最清晰的像。 如何准确知道成像的最佳距离？ 为了让成像质量好一些，其放大倍数不过大，取放大倍数为2至3倍即可。 如果要制作一个望远镜，应该选择什么样的凸透镜做物镜，什么样的凸透镜做目镜？ 望远镜的 放大倍数 = ——— f物 f目 确定望远镜倍率 （1）焦距：根据放大倍数，选择焦距合适的两块凸透镜。 （2）直径：物镜的直径还要比目镜的直径大一些。 测量凸透镜的直径，以便于制作直径合适的镜筒。 选择物镜和目镜 假设物体距离物镜很远，请根据凸透镜成像特点，推理并论证成像的最佳距离。 最佳成像间距约等于物镜焦距与目镜焦距之和，即f物+f目。 确定最佳成像距离 实验步骤：①如图所示组装实验器材，调节光源、两个不同 焦距的凸透镜，使三者中心位于同一水平高度； 实验步骤：②将F型光源放在 98 cm刻度线处，物镜（f =10 cm）放在20cm刻度线处，前后调节目镜（f =5cm）直至透过凸透镜看到F型光源最大、最清晰的像。记录物镜与目镜之间最佳成像距离。 在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。 镜筒可以设计成两段，让 ... ...
