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5 望远镜与显微镜
[学习目标]
1. 了解显微镜的基本构造和成像原理；
2. 了解望远镜的基本构造和成像原理；
一、显微镜
1．显微镜的结构
目镜：靠近 的一组透镜，作用相当于一个普通的 。
物镜：靠近被 体的一组透镜，作用相当于投影仪的 。
载物片：承载被观察物体。
反光镜： 光的强度，照亮被观察物体。
2．成像原理：被观察的物体经物镜后，成 、 的 ，这一实像恰好处在
目镜的 之内，经目镜成 、 的 。（目镜和物镜对物体进行
）
二、望远镜
1．望远镜的构造(以开普勒望远镜为例)：望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一
个 ，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。
2．成像原理：远处物体的光经过物镜，由于所观察的物体 ，物距远 二倍焦
距，因此成 、 的 ，这个实像在目镜的 以内，所以经过目镜作用后成
的 。
一、显微镜
1．原理：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放
大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜
(凸透镜1)成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应
该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。
由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在
同一侧，因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，
第二次成的像是一个放大的正立的虚像。2．结构：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的
叫目镜，靠近被观察物体的叫物镜。
3．成像特点：显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，显微镜
的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。
注意：
① 通过显微镜，我们观察到的物体的像与物体上下颠倒，左右互换。如果我们将物
体向左移动，则像向右移动。
② 反光镜的作用是增加光的强度，便于观察物体。对于显微镜，要理解它的结构由
物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之
积。
二、望远镜
1．开普勒望远镜成像原理：开普勒望远镜是由两组凸透镜(目镜和物镜)组成，它的结
构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
2．物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射
到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离
焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜
的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了
一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
3．结构：望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，望远镜的目
镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。4．视角：物体的两端到人眼处所夹的角叫视角。物体越
大，物体与人眼的距离越近，其视角就越大。
5．伽利略望远镜的成像原理：物镜是会聚透镜而目镜是
发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后
方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此
经它折射后成一放大的正立虚像
三、（开普勒）望远镜与显微镜的区别与联系
1．两者原理一样，区别有一点：望远镜是 “远视眼”，物镜焦距长，可以放大远处
物体。显微镜是“近视眼”，物镜焦距短，只能放大近处物体。
2．望远镜和显微镜的区别就在物镜上面，二者的目镜是没啥区别的，可以是凹透镜，
也可以是凸透镜。但是显微镜上就最好不要凹透镜做目镜，会导致视场太小。因为凹透镜
不会把像倒置，而凸透镜一定把像倒置。
3．口诀：物厚目薄显微镜；物薄目厚开普勒
知识点一：望远镜
开普勒望远镜是物镜焦距比目镜焦距长,这样才能成放大的倒立虚像；如果是目镜焦距
比物镜焦距长,那就成了缩小倒立的虚像.
【例题精讲】
1. 取一个玩具望远镜，先将目镜放在眼睛前面观察前面的景物，然后将望远镜掉个头，将
物镜放在眼睛前面观察前面的物体，你两次观察到的景物是否相同？为什么？
【巩固训练】
2. 取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体，如图所示，
调整两个放大镜问的距离，直到看得最清楚为止．物体变大了还是变小了？把两个放大镜
的位置前后对调，你有什么新的发现？为什么要用两个焦距不同的放大镜？
知识点二：显微镜物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的透镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后
方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立
虚像
显微镜是目镜焦距长，显微镜是观察的目标物都很小,很小的目标物要通过凸透镜成很
大的像,物距必须尽可能接近焦点外侧；而微小的目标物,需要反光镜照射,且需要透镜尽可
能地靠近增大视角,这样所成的像才清楚而且大.正是由于以上几种原因,显微镜的物镜焦距
不可过长.
目镜成的是放大的虚像,根据成像规则,人的眼睛需在1倍焦距内才能看到,所以目镜焦
距得长些,这样人眼才能看到虚像（如果目镜焦距短,那么人眼得贴目镜很近才能看到）；而
物镜,因为考虑放大倍数,焦距短一点的放大镜放大倍数比较大,为了获得足够的放大倍数,所
以物镜焦距得短一点（所以物厚目薄）
【例题精讲】
3. 生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分
别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物所成的像是（ ）
A. 物镜成倒立、放大的实像 B. 物镜和目镜都成实像
C. 物镜和目镜都成虚像 D. 目镜成倒立、放大的
虚像
【巩固训练】
4. 小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，已使被观察物体处在视野的中央了，
但像太小，观察不清楚，这时他应该（ ）
A. 使物镜远离物体，目镜位置不变 B. 使物镜靠近物体，目镜远离
物镜一些
C. 使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些 D. 使物镜位置不变，目镜靠近
物镜一些
1. 望远镜是用两组凸透镜组成的，下面关于望远镜的说法中正确的是（ ）
A. 目镜、物镜直径相同B. 目镜、物镜焦距相同
C. 通过目镜看到天体的像比实际的天体大
D. 物镜直径比目镜直径大，目的是为了会聚更多的光
2. 使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离( )
A．小于焦距
B．等于2倍焦距
C．小于2倍焦距，大于1倍焦距
D．大于2倍焦距
3. 如图所示，小强同学用两只焦距不同的放大镜一前一后放在眼前观察远处的物体，则下
列说法中正确的是 （ ）
A. 两只放大镜对物体进行了两次放大
B. 两只放大镜组合在一起相当于一台显微镜
C. 两只放大镜组合在一起相当于一架望远镜
D. 将两只放大镜的位置对换后，观察同一物体的大小是相同的
4. 如图是某同学在显微镜下观察到的人口腔上皮细胞的像，仔细观察并分析：从像A变成
像B是做了怎样的处理？（ ）
（1）低倍镜换成了高倍镜
（2）高倍镜换成了低倍镜
（3）玻片向右下移动
（4）玻片向左上移动．
A. （1）（3） B. （1）（4） C. （2）（3） D. （2）
（4）
5. 显微镜的反光镜中，效果最好的是( )
A．凹透镜 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹面镜
6. 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个 透镜。靠近眼睛的
叫做 镜，靠近被观察物体的叫做 镜。
7. 关于天文望远镜的说法错误的是( )
A. 让更多的光射入到物镜中B. 力求把物镜的口径加大
C. 采用焦距很大的凸透镜作物镜
D. 增大观察的视角
8. 望远镜能对远处的物体进行视角放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目
镜，则物镜和目镜对被观察物体所成的像是( )
A. 物镜和目镜都成虚像
B. 物镜和目镜都成实像
C. 物镜成倒立放大的实像
D. 目镜成正立放大的虚像
9. 有一种望远镜也由两组凸透镜组成．靠近被观察物体的叫物镜，靠近眼睛的叫目镜，物
镜的作用好像一架( )
A. 投影仪 B. 投影
仪
C. 照相机 D. 幻灯
机
10. 如图所示是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个______、______的
实像，落在目镜_____的位置；这个实像经过目镜成一个正立_______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_________(选填“近视”或“远视”)镜
片来代替。
11. 显微镜和望远镜都装有一组目镜，目镜的作用相当于( )
A. 投影仪的镜头 B. 一个放大镜
C. 照相机镜头 D. 以上说法都不对
12. 有一次，开明生物兴趣小组在研究盐泽泥浆时，用显微镜观察泥水滴，发现在泥浆的
沉淀物中有种生物持续不变地向一个方向游动，直到聚集到这滴泥污水地某一边缘．
(1)如果通过显微镜观察到微生物是向左移动的，那么实际上微生物是向________ (选
填“左”“右”)移动的．
(2)同学们对于这一奇特的现象提出了猜想：这种现象可能是由于微生物受光的作用引起
的，具有趋光性．请你设计一实验验证同学们的猜想________
(3)请你利用所学的知识对这一奇特现象提出新的猜想：________1. 望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做是为了（ ）
A. 可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮
B. 可以增大物体的视觉，使我们可以看到更广阔的宇宙世界
C. 可以增大物镜的焦距，能看清更远处的物体
D. 可以更美观
2. 如图是天文望远镜成像示意图．来自远处的光经过物镜与目镜时，发生的光学现象是（
）
A. 物镜处反射，目镜处反射 B. 物镜处折射，目镜
处折射
C. 物镜处反射，目镜折射 D. 物镜处折射，目镜
处反射
3. 显微镜的物镜相当于( )
A.照相机的镜头，成倒立缩小的实像
B.投影仪的镜头，成倒立放大的实像
C.放大镜，成正立放大的虚像
D.平面镜，成正立等大的虚像
4. 由两个凸透镜组成的天文望远镜,其物镜到目镜间的距离是（ ）
A. 物镜与目镜的焦距之和 B. 物镜的焦距与目镜的焦距之差
C. 任意距离都可以 D. 以上都有可能
5. 关于显微镜，下列说法中正确的是( )
A．物体经目镜放大的实像
B．物体经物镜成放大的虚像
C．目镜的作用相当于一个放大镜
D．目镜的作用相当于一个投影仪
6. 一般的放大镜放大的倍数有限，要想看清动植物的细胞等非常小的物体，就要使用显微
镜．下列关于显微镜的说法不正确的是( )
A. 显微镜镜筒两侧各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凹透镜
B. 靠近眼睛的透镜叫做目镜，靠近被测物体透镜叫做物镜
C. 来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像
D. 目镜的作用相当于一个普通的放大镜
7. 通过显微镜和天文望远镜(天文望远镜目镜是短焦距的凸透镜，物镜是长焦距的凸透镜)
观察物体时，你注意过像的正倒吗?如果还没注意过，请你通过实际观察，然后做出判断．
以下说法中正确的是 ( )A. 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的
B. 用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是正立的
C. 用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的
D. 用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是倒立的
8. 在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说
法正确的是( )
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
9. 德国的天文学家开普勒用凸透镜代替凹透镜作为 ，用两凸透镜(物镜的焦距
，目镜的焦距 )组成望远镜，这种望远镜视野较广，特别适宜于观察行星和月球，
通常称做开普勒天文望远镜．
10. 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的
________ 像，人眼通过显微镜的目镜观察到的是放大的________ (选填“虚”或“实”)
像。
11. 微小物体在显微镜目镜里成的是________ 、放大的________ 像。
12. 有一次，开明生物兴趣小组在研究盐泽泥浆时，用显微镜观察泥水滴，发现在泥浆的
沉淀物中有种生物持续不变地向一个方向游动，直到聚集到这滴泥污水地某一边缘．
（1）如果通过显微镜观察到微生物是向左移动的，那么实际上微生物是向________ （选
填“左”“右”）移动的．
（2）同学们对于这一奇特的现象提出了猜想：这种现象可能是由于微生物受光的作用引起
的，具有趋光性．请你设计一实验验证同学们的猜想________
（3）请你利用所学的知识对这一奇特现象提出新的猜想：________
1. 关于天文望远镜的说法错误的是( )
A．让更多的光射入到物镜中
B．力求把物镜的口径加大
C．采用焦距很大的凸透镜作物镜
D．增大观察的视角
2. 下列现象中，看到的是物体的实像的是( )
A．观赏站在浅水中的天鹅的倒影
B．看幻灯片放映的图像C．从模型潜望镜中观察景物
D．用显微镜观察植物茎的切片
3. 由两个凸透镜制成的望远镜中，物镜所成的像是( )
A.倒立缩小的实像
B.倒立放大的实像
C.正立放大的虚像
D.正立缩小的实像
4. 下列光学知识的应用中，有一个与其他三个不同，这个应用是( )
A．天文爱好者用望远镜观察天体
B．演员对着镜子练习舞蹈动作
C．医生用凹透镜来矫正近视患者视力
D．摄影师用照相机拍摄照片
5. 用显微镜观察物体，载玻片距物镜的距离应在( )
A．物镜的一倍焦距之内
B．物镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C．物镜的二倍焦距之外
D．物镜的焦点上
6. 显微镜和天文望远镜观察物体时，以下说法正确的是( )
A．用显微镜观察到的是虚像，用望远镜看到的是实像
B．用显微镜观察到的是实像，用望远镜看到的是虚像
C．目镜成的是实像，物镜成的是虚像
D．目镜成的是虚像，物镜成的是实像
7. 对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是( )
A. 放大的实像，放大的虚像
B. 缩小的实像，缩小的虚像
C. 缩小的实像，放大的虚像
D. 放大的实像，放大的虚像
8. 显微镜可以观察微小的生物，是因为显微镜放大倍数较大，被观察的物体经过了( )
A. 一次放大作用 B. 二次放大作用
C. 三次放大作用 D. 四次放大作用
9. 显微镜镜筒的两端各有一组凸透镜组成，它的物镜的作用相当于 (填光学仪器名
称)，使物体成倒立的 (填“放大”或“缩小”)的实像。
10. 有一种望远镜是由两组凸透镜组成，物镜能使远处的物体在焦点附近成倒立
________(“放大”、“缩小”)的________(“实”、“虚”)像，而目镜的作用相当是一个
________镜．11. 实际应用的望远镜种类较多，如图所示是一种反射式望远镜的示意图，仔细观察示意
图后回答问题．
（1）在望远镜中安装的三个光学元件中，遵守光的反射规律的是________ ，遵守光的折
射定律的是________ ．
（2）根据图示分别写出三种光学元件在望远镜所起到的作用．
凹面镜：________ ．
凸透镜：________ ．
平面镜：________ ．
（3）你认为决定反射望远镜的观察效果的光学元件是________ ．
12. 如图所示，使用显微镜观察肉眼看不见的微小物体，显微镜目镜的作用像一个普通的
(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、
、蓝三原色光混合而成的。
13. 如图，自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理。
器材：焦距较长的凸透镜（f=30cm）一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水，白纸，细
盐粉，头发丝，昆虫翅膀等：
（1）小水滴可看作一个焦距很小的________ 镜，本实验以小水滴作为显微镜的________
镜，它与被观察物体的间距为10﹣15mm，如图甲所示；（2）如图甲中，透过这个小水滴，应该能成一个与原来方向相反的、放大了的箭头（如果
不是这样，“箭头”与水滴间的距离，或者改变水滴的直径），这是通过小水滴所成的
________ （选填“虚”或“实”）像；
（3）如图甲中，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调
整与箭头间的距离，应该把水珠变________ （选填“厚”或“薄”），直至与原来方向
相反的、放大了的箭头，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围
是________ ；
（4）使凸透镜作________ （物、目）镜，与小水滴的距离约等于凸透镜的焦距
（30cm），通过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜在同一 _______ _ 上，
并且保持凸透镜是________ 的，且眼睛不要离太近，边观察、边微微调节凸透镜的位
置，即可看到箭头被放大的________ （选填“虚”或“实”）像；如图乙所示，比图甲
中通过小水滴观察到的箭头________ （选填“大”或“小”）得多，看到的箭头相对于
原来的箭头是 ________ （选填“正立”或“倒立”）；如果箭头顺时针转动，箭头的
像将沿________ （选填“顺”或“逆”）时针转动；如果要看到箭头更大的像，应把凸
透镜略微向________ （选填“上”或“下”）移动；
（5）再用这个显微镜观察头发丝、细盐粉，昆虫翅膀花纹的像，
若用眼镜代替凸透镜，在家里完成上述实验，应该选用________ （选填“近视”或“远
视”）眼镜。
