粤沪版物理八年级上册 3.7 眼睛与光学仪器3 第2课时 光学仪器教案

3.7.2 光学仪器
【教学目标】：
知识与技能：了解望远镜和显微镜和主要组成和基本原理。
过程与方法：1、学习从物理现象中归纳科学规律的方法，通过两个透镜的组合，培养发散思维的能力。
2、尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。
情感态度与价值观。
通过探索活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察试验。
了解望远镜和显微镜的发展历程，初步认识科学技术对于社会发展和人类生活水平的影响。
【教学重点与难点】
重点：显微镜、望远镜的原理。
难点：如何让学生通过两个透镜组合得出显微镜、望远镜的成像情况以及原理。
显微镜、望远镜的结构是如何满足组合出的两个透镜成像原理的。看清物体与视角的关系。
【教学方法】：探究性学习（以启发式为主，在教师引导下学生自主探索知识）
【教具】：显微镜、望远镜，焦距为50mm和300 mm的凸透镜各一个，焦距是-75mm的凹透镜一个，（以上透镜在“JZ507型光具座”选取） 滴管一个，磁带盒一个，小烧杯一个，少许清水，带有箭头的白纸一张
【教学过程】：复习提问，引入新课
1、引入：探索是人与生俱来的天性，要探索就需要观察，要观察就要借助眼睛，并期望加以扩展，正是透镜的发明和使用，才使人类的这种愿望得以实现。
2、提问：透镜有几种？哪两种？
学生活动：判断所给器材中的凹透镜和凸透镜
引用问题：利用透镜我们可以观察到不同的像，如果我们透镜组合起来观察物体，又会有怎样的发现呢？进行猜想。
我们用一个放大镜时，发现放大倍数有限，但当我们用两个放大镜组合，发现比刚才放大更多。
新课教学：一、望远镜
（一）、学生活动：通过两个透镜观察物体
发现通过两个透镜观察物体所看到的不同的像
要求说明：用的是哪两个透镜，如何观察，观察什么，看到的是怎样的像。
1、以f=50 mm的凸透镜为目镜，以f=300 mm的凸透镜为物镜（开普勒望远镜）调整目镜，观察远处，可观察到清晰的倒立的像。
2、 以f=300 mm的凸透镜为目镜，以f=50 mm的凸透镜为物镜（显微镜）调整目镜，观察细小物体，可观察到放大的虚像。
（二）、望远镜
1、介绍望远镜的构造
什么叫目镜？什么叫物镜？用望远镜观察远处的物体应注意什么？
靠近眼睛的是目镜（凹透镜），靠近被测物体的是物镜（凸透镜）。不能用望远镜直接观察太阳或其它强光源，否则会损伤眼睛。
2、望远镜的原理：
原理：物像：u＞2f 倒立 缩小的像.
目镜：u＜f 正立、放大的像.
3、望远镜的应用
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像.
目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大.
我们能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，物体对眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关.
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用.视角就可以变得很大.
望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大，以求观测到更暗的星.
4、望远镜的类型
望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜.。还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜.
我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的，是双筒望远镜，它的两个镜筒都是拐了弯的.在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”.这种设计一方面缩短了镜筒的长度，再者经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来.
望远镜观看的对象在远处，无法移近，要看清楚就要尽可能多地收集远处物体发来的光，观察宇宙中的星体时更是要这样.因此望远镜的物镜总是做得尽可能大，用玻璃不可能制成直径很大的透镜.因为大块玻璃质地不均匀，会导致透镜折光不好，使看到的像有扭曲，为了消除凸透镜成像的缺点，牛顿发明了反射望远镜.它的物镜不用凸透镜而用凹面反射镜，也使光在目镜焦点处成实像.
在地面上用望远镜观察星空时，星体发来的光在穿过大气层的时候，要被吸收一些，还要受到不规则折射的影响，因此大大影响像的质量，为改进对星体的观察，1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫哈勃太空望远镜.
（三）显微镜
在组合透镜实验中，我们也发现了利用两个凸透镜可以看到物体放大的虚像，———显微镜。
显微镜使物体经过两次放大，使肉眼看不到的小物体能看到.
物镜使物体成放大、实像，物距在二倍焦距和焦距之间；目镜使物体成放大、虚像，物距在焦距之内..显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数.
原理：物镜 f＜u＜2f
目镜 u＜f
（四）、显微镜和望远镜的区别
设问：显微镜和开普勒望远镜（天文望远镜）有什么相同和不同的地方呢？
相同的地方：它们的目镜、物镜都用的是凸透镜
不同的地方：显微镜的目镜焦距较长、物镜焦距很短
显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成，都叫物镜和目镜，但有不同的地方，显微镜的物镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立放大的像.作用是使物体进行一次放大.望远镜的物镜，物距在二倍焦距以外，成倒立缩小的像，作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用.
（五）、小结：引导学生小结
显微镜构造：
①物镜 原理 f＜u＜2f
②目镜 原理 放大镜作用
望远镜构造：
①物镜 原理 u＞2f
②目镜 原理 放大镜作用
我们的世界因为有了望远镜和显微镜而看到的越来越远，越来越小，我们可以预见我们会看到得更多，这个世界是充满着奥秘的，有待于我们不断探索和研究。未来就在我们的掌握之中：）
三、作业布置：课本77页1、2、3、4、5、6
板书设计
反思：1、从凸透镜成像规律知道，凸透镜能使物体成放大的实像，凸透镜又能成放大的虚像，引导学生去思考：先用一个凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了，这就是显微镜的原理。教学时可以在投影片画一小物体，先让学生仔细观察投影片画面上的这个物体，再把投影片放到投影仪上，让学生观察屏幕画面上的这个物体，然后让学生拿着放大镜再去观察这个物体。说明这就是显微镜的原理，显微镜是利用两个透镜放大作用的组合制成的。这里可以让学生讲一讲感受。
2、影响视角的因素：
视角就是物体的头尾与眼睛的光心所张的角，视角越大，看物体就越清楚。视角的大小不仅和物体的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。请同学们想一想要看清楚物体该怎么办？
（生讨论）归纳：要想看清楚物体可从两方面入手：（1）、减小物体到眼睛的距离
（2）、增大物体在眼睛内的视角