文档内容
第 22 课 显微镜和望远镜
目标导航
课程标准 课标解读
1.知道显微镜和望远镜是透镜应用的典型例子；
1.了解显微镜的构造及工作原理； 2.了解显微镜的成像原理；
2.了解望远镜的构造及工作原理；
3.理解显微镜和望远镜成像规律。 3.了解望远镜的成像原理；
4.了解常见显微镜和望远镜的不同应用。
知识精讲
知识点01 显微镜
1.显微镜：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。
2.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。
【知识拓展】显微镜知识扩展
显微镜是精密的光学放大仪器，用来观察细微物体或物体的细微部分。显微镜是由目镜、物镜、载物
台、反光镜组成。（如图）显微镜的调节方法：在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成倒立、放大的实像，相当于
投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。经显微镜的物镜和目镜两次放大后的像相对于最初的
被观察物体而言是倒立的，既上下互换。也左右互换，因此，在调节显微镜时，要把像移到视野的中央，
像偏向哪个方向，载玻片(物体)就朝哪个方向移动。
知识点02 望远镜
1.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（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.望远镜的成像原理是：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。
【知识拓展】伽利略望远镜和开普勒望远镜
1.伽利略望远镜
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。伽利略望远镜的放大率
等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高
的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为"观剧镜";因携带方
便，常用以观看表演等。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜
(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。其优点是结构简单，能直接成正像。
2.开普勒望远镜原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以
军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中
间增加正像系统。正像系统分为两类:棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望
远镜既采用了双直角棱望远镜镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减
小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三
节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。
【对点练习1】关于显微镜下列说法正确的是（ ）。
A.物镜有发散作用，目镜有会聚作用；
B.物镜有会聚作用，目镜有发散作用；
C.物镜得到放大的像，目镜再次得到放大的像；
D.物镜得不到像，目镜得到物体放大的像
【答案】C。
【解析】（1）显微镜的物镜是凸透镜，成倒立、放大的实像，成像原理相当于投影仪；
（2）显微镜的目镜是凸透镜，成正立、放大的虚像，成像原理相当于放大镜。故选C。
【对点练习2】关于望远镜的说法正确的是（ ）。
A．所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的
B．望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的
C．除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜做物镜
D．只有用透镜才能做望远镜
【答案】C。
【解析】一般情况下，望远镜物镜由凸透镜组成，目镜由凸透镜或凹透镜两种类型，故A、B选项错误；
观察天体物理方面，一般采用反射式望远镜，采用凹面镜做物镜，故C选项正确；
透镜和凹面镜都可以做望远镜，故D选项说法错误。故选C。
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（ ）。
A．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像；
B．通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像；C．所有望远镜的物镜都相当于凸透镜；
D．以上说法都不对
【答案】A。
【解析】望远镜是由两组透镜组成，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，目镜成放大的虚像，观察物体时，观察者感觉远处的物体被拉
近了；
对于伽利略望远镜是以凹透镜作物镜的，而对于开普勒望远镜，其物镜和目镜都是凸透镜；故B、C错
误；
显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实
像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像．
故A正确。故选A。
2.显微镜最下端反光镜的作用是（ ）。
A．反射载物片上物体发出的光；
B．反射由目镜处射来的光；
C．反射由物镜中射来的光；
D．反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
【答案】D。
【解析】因为通过调节反光镜可以使我们得到一个明亮但不刺眼的视野,可以清楚观察标本；
反光镜一面是平面镜一面是凹面镜,都起到汇聚光源的作用。
3.（多选）显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和物镜，
则物镜和目镜所成的像是（ ）。
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.目镜成正立放大的虚像
【答案】AB。
【解析】显微镜的成像原理是：被观察的微小物体在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的
实像，该像位于目镜的焦点以内，成正立放大的虚像。故A和D正确。答案AD。
4.用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ）；
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也是正立的；
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也是倒立的
【答案】D。【解析】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像，这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放
大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像，再经过一次正立的像，两次成像的结果，使人们最终观察到的
都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像，通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。
答案D。
5.下列关于望远镜的用途说法错误的是（ ）。
A.望远镜用来观察远处的物体； B.望远镜在军事上有重要的应用；
C.望远镜在天文学上有很重要的应用；D.望远镜可用来观察植物细胞的结构
【答案】D。
【解析】望远镜用来观察远处的物体，能使很远的物体成像在眼前。望远镜在军事上用来观察敌情，
研究敌人的阵地等等都有很重要的应用。天文学上用来观测天体，尤其对星象的研究作出了极大的贡献。
望远镜不能用来观察植物细胞的结构。
选项D的说法是错误的。答案D。
6.李洋在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，被观察的物体已经处在视野中央了，但像太小，
观察不清楚，这时应该（ ）。
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
【答案】B。
【解析】物体经显微镜成放大的实像，想使像更大些，就要把物体靠近物镜，这时像变大，同时像距
变大，使实像离目镜的距离减小，所以目镜应远离物镜一些。所以应选B。答案B。
7.显微镜和望远镜在构造上的共同特征是它们大都是由______组_________组成，并且大都相当于一
个_________镜。
【答案】2，透镜，凸透镜。
【解析】望远镜、显微镜都至少有两个透镜组成，其中显微镜中靠近眼镜的叫做目镜，靠近被观察物
体的叫物镜；
望远镜中对着远处物体的一组叫做物镜，对着眼睛叫做目镜。
故答案为：2，透镜，凸透镜。
题组B 能力提升练
1.下列说法不正确的是（ ）。
A.显微镜由两个凸透镜组成，目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像；
B.望远镜分为折射式望远镜和反射式望远镜；
C.显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像；D.无论什么形式的望远镜，其物镜直径越大越好
【答案】A。
【解析】显微镜的物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，故 A不正确。无论是显微镜还是
望远镜，目镜都成正立放大的虚像。各种望远镜的物镜直径越大，收集的光线越多，观察越清晰。答案
A。
2.显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和物镜，则物镜
和目镜所成的像是（ ）。
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.目镜成正立放大的虚像
【答案】AD。
【解析】显微镜的成像原理是：被观察的微小物体在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的
实像，该像位于目镜的焦点以内，成正立放大的虚像。故A和D正确。答案AD。
3.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
大镜间的距离，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?
【解析】本题通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理，前面的凸透镜相当于望远镜的物镜，
使远处的物体在焦点附近成实像，后面的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，所以我们看
到了物体放大的像。若前后两个凸透镜位置颠倒，则看到物体缩小的像。通过实验发现，若要看到物体放
大的像，要求物镜的焦距长，目镜的焦距短。
答案：物体变大了，前后对调，物体就变小了，因此只有物镜焦距长、目镜焦距短时我们才能看到远
处物体变大了。若两透镜焦距相等，则看到的物体大小几乎不变，起不到望远镜望远的作用。
4.如图所示，物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成的像越大，
眼睛看物体就越清楚。视角大小不仅跟物体大小有关，还跟物体到眼睛的距离有关。你能否根据视角的知
识解释利用显微镜能看清微小物体，利用望远镜能看清远处物体的道理?另外，平面镜所成的像是与物体
等大的，但为什么人在远处看自己在平面镜中的像很小，而走近平面镜时看到的像大呢?【解析】根据显微镜物镜和目镜的作用可知，两镜都起放大物体的作用，从而增加视角，使放大倍数
提高，看清微小物体。而望远镜的物镜使远处物体所成的像在焦点附近，离人眼很近，相当于拉近物体到
眼睛的距离，从而增大了视角，再加上目镜的放大作用，又一次放大物体，增加视角，从而可以看清远处
物体。人在平面镜中看自己的远近不同位置所成的像时“近大远小”，也是由于视角的原因造成，人走近
平面镜，看自己的像相当于缩小了像到人眼的距离，从而增加了视角，看到的像变大，也变清楚。
5.哈勃望远镜的物镜直径达4.3 m(其光学主镜口径为2.4 m)，制造如此大的物镜是因为（ ）。
A.物镜越大我们看到的像越大；
B.反射式望远镜的物镜就应该比折射式望远镜大；
C.物镜越大，就能把越多的光会聚起来，使所成的像更加明亮；
D.以上说法都是错误的
【答案】C。
【解析】为了使望远镜看清远处比较暗的物体，就要想办法会聚更多的光，使得所成的像更加明亮一
些，达到这一目的的切实可行的做法就是把望远镜物镜的直径做得比我们眼睛的瞳孔大得多。答案C。
6.用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的____________ (填“虚”或“实”)像，
道理就像____________的镜头成像一样，目镜的作用则像一个____________，再次对这个像成放大的
____________ (填“实”或“虚”)像。
【答案】实；照相机；放大；镜虚。
【解析】显微镜成像原理告诉我们，物体经物镜后成一个倒立放大的实像，这个实像在目镜的焦点以
内，再经目镜成一个正立放大的虚像，物镜成像与照相机镜头一样，目镜的作用像一个放大镜。
答案：实；照相机；放大；镜虚。
题组C 培优拔尖练
1.如图关于透镜的应用，下列说法中正确的是（ ）。
A. 凹透镜可以矫正远视眼；
B. 凸透镜可以矫正近视眼；C. 显做镜的目镜成正立放大的虚像；
D. 望远镜的目镜成正立放大的实像
【答案】C。
【解析】A．凹透镜可以矫正近视眼，A错。
B．凸透镜可以矫正远视眼，B错。
C．显做镜的目镜成正立放大的虚像，C正确。
D．望远镜的目镜成正立放大的虚像，D错。选C。
2.下列关于望远镜的说法不正确的是（ ）。
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的；
B.望远镜的物镜直径越大，越容易观察到较暗的星球；
C.我们看到远处的汽车越来越小，是因为汽车对我们的视角在逐渐减小；
D.望远镜的物镜成缩小的实像
【答案】A。
【解析】“开普勒望远镜”的物镜和目镜都是凸透镜；“伽利略望远镜”的物镜是凸透镜，目镜是凹
透镜；牛顿设计的“反射式望远镜”的物镜是凹面镜，目镜是凸透镜.所以选项A错误。望远镜物镜的直径
越大，会聚的光线越多，形成的像就越亮，因此选项B正确。对同一物体来说，它对人眼的视角越小，我
们看见物体越小，C项正确。望远镜的物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像，D正确。答案A
3.用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ）。
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也是正立的；
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也是倒立的
【答案】D。
【解析】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像，这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放
大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像，再经过一次正立的像，两次成像的结果，使人们最终观察到的
都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像，通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。答案D。
