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八年级上册物理第五章 第5节
制作望远镜
伽利略望远镜
伽利略望远镜
意大利天文学家、物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的人。1609年伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“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。
木星及其卫星
太阳黑子
中国天眼
哈勃空间望远镜
欧洲xmm空间望远镜
世界最大单面望远镜
一、项目提出
科学家利用巨大的天文望远镜接收来自遥远星系的信息。通过分析这些信息，人们对宇宙了解得越来越深入了。如图所示是常见的简单的望远镜，你能根据透镜成像的知识，自己制作一个望远镜吗 或许你能用它作出新的发现呢!
二、项目分析
要自己制作望远镜，你需要完成以下任务。
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.根据你的设计方案，选用合适的器材，制作。
个望远镜并进行调试。
三、项目实施
①了解望远镜的基本原理
望远镜的主要结构是什么？
目镜
物镜
靠近眼睛的透镜
靠近物体的透镜
物镜焦距长，目镜焦距短
f物＞f目
物镜u>2f
目镜uF目
F物
F目
O
O
望远镜原理光路图
先缩小后放大
照相机原理：
成倒立缩小实像
放大镜原理：
成正立放大虚像
物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像应该是缩小的，为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了？
视角
从眼睛中心向物体两端所引的两条直线的夹角。
a
a
视角的大小与哪些因素有关？
思考
视角大
视角与物体大小有关
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
视角与物体远近有关
视角大
a
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。
望远镜的放大倍率
进一步的分析表明：
如图所示的望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。
②设计简易望远镜
自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍即可。
1.确定望远镜的放大倍率
2.选择物镜和目镜
望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买凸透镜。
选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜；选择焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。
在选择两块凸透镜时，除了需要满足焦距的要求，物镜的直径还要比目镜的直径大一些。测量凸透镜的直径，以便制作直径合适的镜筒。
3.设计镜筒
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。如图所示，镜筒可以设计成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。
观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；
观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。
1.制作：
根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。
③制作及调试望远镜
物镜的焦距约为20cm，直径约为5cm；目镜的焦距约为10cm，直径约为4cm。
物镜镜筒长度：考虑到物镜焦距约20 cm及调节空间，设计长 度为约25 cm。
目镜镜筒长度：为确保观察舒适与轻便，设计长度为10-15cm。
1.确保两镜筒直径相近，预留调节空间以便调试。
2.用泡沫、纸条填充减小缝隙。
如何减小望远镜两个镜筒间的缝隙？
镜筒的制作
利用瓦楞纸板制作镜筒
制作时，根据凸透镜的焦距、直径等数据，以及对镜筒长度的要求，我们可以利用现成的圆筒状物品（如装羽毛球的筒），也可以通过截取适当尺寸的长方形纸板（如瓦楞纸板或其他材料），并把它卷起来制成镜筒。
利用装羽毛球的桶制作镜筒
目镜
物镜
自制望远镜
①如图所示，分别用瓦楞纸包裹物镜、目镜，制作镜筒。
②根据测算的最佳距离，确定镜筒的长度范围。裁出凹槽，为目镜和物镜前后调节的轨道。
③将两个镜筒嵌套在一起。根据需要，调整目镜镜筒的粗细，以便实现共轴调节。
用双面胶或者胶枪等将目镜和物镜固定在镜筒上。
怎么将物镜和目镜的固定在镜筒上
2.试用与调整：
把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。
在观察时要通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
1. 自制的望远镜能否看清楚远处的物体？
2. 简要介绍如何制作的镜筒。
3. 介绍制作过程中遇到了什么困难？
4. 该望远镜还有哪些可以改进之处？
四、展示交流
1.望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成_____像（填“虚”或“实”），这个像是_________（填“放大的”或“缩小的”），道理就像_________的镜头成像一样，目镜的作用则像一个_________用来把这个像放大。
实
缩小的
照相机
放大镜
2.物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和 有关系。
物体到眼睛的距离
随堂练习
3、“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）
D
A．它的物镜和目镜都是凹透镜
B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大
C．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两个透镜组成，眼睛看到的是倒立的虚像

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