相关试卷

探索星空之眼：开普勒式望远镜的奥秘

在人类探索宇宙的漫长征程中，望远镜无疑是最重要的工具之一，而开普勒式望远镜更是凭借其独特的

光学设计，为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜，即物镜和目镜。

物镜焦距较长，负责收集来自远处天体的光线，并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短，它的作用是把物镜所成的实像放大，最终进入人眼的便是一个经过放大的虚像。

放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标，它直观地反映了望远镜将远处物体“拉近”放大的能力。放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距，例如：一台物镜焦距为1000mm、目镜焦距为10mm的开普勒望远镜，其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球，月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍，让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。

在使用开普勒式望远镜时，还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径，只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时，才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢？如图所示，当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越佳。在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中，由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响，可能需要使用者在这个理论距离基础上，进行小幅度的微调，以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。

开普勒式望远镜以其精妙的原理，赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化，还是业余爱好者欣赏星空之美，都能借助这双“人造之眼”，在浩瀚宇宙中畅游，发现无尽的奥秘与惊喜，让我们与星辰大海的距离不再遥远。

“绿色宜宾”家庭电路节能改造与设计实践

在“双碳”目标引领下，“绿色宜宾”建设正如火如荼地进行。家庭电路节能改造已成为城市可持续发展的重要组成部分。某社区开展了“家庭电路节能改造与优化设计”实践活动，通过科学的电路设计和节能措施，有效降低了家庭能耗。

实践活动中，工作人员发现家庭电路的组成遵循严格的顺序：进户线→              ①            →总开关→保险装置→用电器和插座。现代家庭普遍采用并联方式连接用电器，这种连接方式的最大优势是各用电器可独立工作、互不影响，且能保证各用电器都能在额定电压下正常工作。在设计家庭电路时，需要根据不同区域的用电需求，合理规划配电分支回路。一般可将电路分为照明分支回路、插座分支回路和大功率用电器分支回路等。然而，随着生活水平的提高，大功率用电器的增多也带来了新的问题。根据调查数据，家庭电路中电流过大的主要原因有两种：一是用电器的总功率过大，二是        ②          。当多个大功率用电器同时工作时，根据公式$P=UI$ ， 电压U不变（220V），总功率$P$增大，电路中的电流$I$就会随之增大。为解决这一问题，社区推出了一系列节能改造方案：通过安装智能插座、更换LED灯具、采用变频技术等措施，实践证明可使家庭每月用电量下降20%-25%。特别是通过智能电力管理系统的合理调度，在电价低谷时充电，电价高峰时放电，能显著降低用电成本。问题：

（1）项目分析：制作前应考虑以下问题：

①可以用作热源；

②工作物质是：；

（2）设计制作：向易拉罐内部注入半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。

（3）测试实验：用热源加热，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→内能→。

（4）实验改进：

调整后再次测试，发现风扇转动得很慢。请写出一个你认为可行的解决方案。