(共16张PPT)
第三章 光的折射 透镜
跨学科实践——
自制天文望远镜
导入新课
跨学科实践——自制天文望远镜观察月球
仰望星空,我们不禁浮想联翩。天文望远镜的发明和应用为人类揭开宇宙的神秘面纱提供了可能。利用我们所学的知识,设计并制作一架简易的天文望远镜,观察月球或木星、土星等,相信一定会非常有趣!
导入新课
月基光学望远镜:实现了人类首次依托地外天体平台开展自主天文观测
南极巡天望远镜:首次实现无人值守的越冬运行和连续观测,发现了大量高置信度的系外行星候选体
任务一、自制天文望远镜
1. 天文望远镜原理
【实验器材】两个焦距不同的凸透镜。
【实验步骤】
①先用一个凸透镜(焦距大的)观察窗外远处的物体,注意成像情况.
②再用另一个凸透镜(焦距小的)观察上面得到的物体的像,注意成像情况.
③将两凸透镜的位置对调,再观察远处的物体,对比两次成像的大小.
注意:不能用放大镜观察太阳或其他强光源,可能会灼烧眼睛
【分析论证,归纳结论】
①将焦距较大的透镜放在焦距较小的透镜前面,观察物体,物体成倒立、放大的像,远处的物体看上去放大了(图甲)。
②将两凸透镜的位置对调,将焦距较小的透镜放在焦距较大的透镜前面,再观察远处的物体,物体成倒立、缩小的像,(图乙)。
任务一、自制天文望远镜
思考:为什么实验中的望远镜看到的是倒立的像,而生活中的望远镜看到的是正立的像?
任务一、自制天文望远镜
任务一、自制天文望远镜
2. 自制天文望远镜
制作示意图:
选择两个刚好可以套在一起的圆筒,分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端,如图所示。
镜筒的长度,大约是物镜的 ,因为目镜的成像点是在物镜的 附近。
焦距
焦点
目镜
物镜
任务一、自制天文望远镜
任务一、自制天文望远镜
【实验材料】两个焦距不同的凸透镜,以焦距较大的为物镜、焦距较小的为目镜;稍微硬点的PVC水管或卫生纸卷筒/卡纸;胶水;胶布等。
【制作步骤】
(1)制作与安装物镜
物镜有不同规格可以选择,口径(即直径)越大,效果会越好,但缺点是价格会更贵。用胶带把物镜镜片粘接在卷筒的前端。
(2)目镜的安装
裁剪一块长、宽适当的纸板,然后把目镜卷在纸板当中,用透明胶把纸板外围全部缠绕。
(3)制作完成。
用自制望远镜观察物体
任务一、自制天文望远镜
任务二、用天文望远镜观察月球
选择周围没有灯光干扰的环境,可以在多个夜晚的多个时段进行观察,了解月球上升和下落,以及月相的变化情况。
2. 用自制的天文望远镜观察月球或其他星球
以观察月球为例,调节天文望远镜直至通过它能清晰地看到月球表 面的细节。多时段连续观察并描述月相。用自制的天文望远镜观察月球的重点在于发现肉眼看不清楚的细节之处。
倍数 = 物镜焦距 / 目镜焦距。
任务二、用天文望远镜观察月球
3.查阅资料,结合观察的结果,了解月球的概况、我国古人对月相的记载、
中国探月工程等。
任务二、用天文望远镜观察月球
【例题1】“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( )
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,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
D
任务二、用天文望远镜观察月球
【例题2】如图所示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,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
C
任务二、用天文望远镜观察月球
交流与评价
1. 展示自制的天文望远镜,说明制作过程与关键步骤。
2. 撰写观察报告,介绍相关背景资料,观察记录的月球或其他星球的信息,以及基于观察提出的问题和进一步探究的设想等。
3. 对自制望远镜结构设计的合理性、外观和工艺水平、观察效果等进行评价。同学之间进行讨论和交流,对望远镜的设计和制作提出改进意见。
4. 对观察报告的科学性、规范性和问题与探究的价值等进行评价。