4.7通过透镜看世界--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（29页PPT）

(共29张PPT)
4.7通过透镜看世界
第4章 光的世界
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
4.7 通过透镜看世界
学习目标
了解显微镜的基本构造，包括目镜、物镜、载物台、反光镜等，知道各部分的作用。
理解显微镜的成像原理，知道显微镜是通过物镜和目镜两次成像来放大微小物体的。
了解望远镜的基本构造，包括目镜和物镜，知道不同类型望远镜的特点。
理解望远镜的成像原理，知道望远镜是通过物镜和目镜的组合来观察远处物体的。
了解显微镜和望远镜在科学研究、生产生活等方面的应用，认识到它们对人类探索世界的重要意义。
培养对科学探索的兴趣，感受科技发展对人类认识世界的推动作用。
情境导入
展示两组图片：一组是通过显微镜看到的细胞、细菌等微小生物的图片，另一组是通过望远镜看到的月球表面、遥远星系的图片。
提问：我们肉眼无法看清非常微小的物体和非常遥远的物体，但是借助什么工具可以看到呢？这些工具是如何帮助我们看清这些物体的？
引出主题：显微镜能帮助我们看清微小的物体，望远镜能帮助我们看清遥远的物体，本节课我们就来学习如何通过透镜看世界。
显微镜
显微镜的构造
显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、镜筒等部分组成。
目镜：靠近眼睛的透镜，作用相当于一个放大镜，其焦距较长，通常标有放大倍数，如 “5×”“10×” 等。
物镜：靠近被观察物体的透镜，焦距较短，也标有放大倍数，如 “10×”“40×” 等。
载物台：放置被观察物体（装片）的平台，中央有通光孔，用于让光线通过。
反光镜：位于载物台下方，一面是平面镜，一面是凹面镜，作用是反射光线，使光线照亮被观察的物体。光线较暗时用凹面镜，光线较强时用平面镜。
粗准焦螺旋和细准焦螺旋：用于调节镜筒的高度，使物像清晰。粗准焦螺旋调节幅度大，用于初步找到物像；细准焦螺旋调节幅度小，用于使物像更清晰。
镜筒：连接目镜和物镜，具有支撑作用。
示意图：展示显微镜的构造示意图，标注各部分名称，帮助学生直观认识显微镜的结构。
显微镜的成像原理
显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，它的成像原理是通过物镜和目镜对物体进行两次放大。
物镜成像：被观察的微小物体放在物镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f < u < 2f），根据凸透镜成像规律，物镜会成一个倒立、放大的实像，这个实像的位置在目镜的 1 倍焦距以内。
目镜成像：物镜所成的实像作为目镜的 “物体”，落在目镜的 1 倍焦距以内（u < f），目镜相当于放大镜，将这个实像再次放大，成一个正立、放大的虚像。
最终看到的像：经过两次放大后，我们通过显微镜看到的是物体倒立、放大的虚像，其放大倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。例如，物镜放大 10 倍，目镜放大 5 倍，总放大倍数就是 50 倍。
显微镜的应用
生物学研究：显微镜是生物学研究的重要工具，科学家利用显微镜观察细胞的结构、细胞的分裂过程、微生物的形态等，推动了生物学的发展。
医学诊断：在医学上，医生通过显微镜观察血液中的红细胞、白细胞、血小板等，诊断疾病。例如，通过观察血液涂片可以诊断贫血、白血病等疾病。
材料科学：在材料科学领域，研究人员利用显微镜观察材料的微观结构，如金属的晶粒、半导体材料的结构等，为材料的研发和应用提供依据。
环境监测：通过显微镜观察水中的微生物、污染物颗粒等，了解环境的污染情况，为环境治理提供参考。
望远镜
望远镜的构造
望远镜主要由目镜和物镜组成，不同类型的望远镜构造略有不同。
开普勒望远镜：由两个凸透镜组成，物镜的焦距较长，目镜的焦距较短。
伽利略望远镜：由一个凸透镜（物镜）和一个凹透镜（目镜）组成，物镜的焦距较长，目镜的焦距较短。
反射式望远镜：主要由凹面镜（代替凸透镜作为物镜）、平面镜和目镜组成，凹面镜对光线有会聚作用。
示意图：展示开普勒望远镜和反射式望远镜的构造示意图，标注各部分名称，对比不同类型望远镜的结构特点。
望远镜的成像原理
开普勒望远镜：
物镜成像：远处的物体在物镜的 2 倍焦距以外（u > 2f），根据凸透镜成像规律，物镜会成一个倒立、缩小的实像，这个实像的位置在物镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，且靠近 1 倍焦距。
目镜成像：物镜所成的实像作为目镜的 “物体”，落在目镜的 1 倍焦距以内（u < f），目镜相当于放大镜，将这个实像放大，成一个正立、放大的虚像。
最终看到的像：通过开普勒望远镜看到的是物体倒立、放大的虚像（相对于物镜所成的实像），虽然像相对于物体是倒立的，但由于视角增大，使人感觉物体被拉近了。
伽利略望远镜：
物镜成倒立、缩小的实像，目镜（凹透镜）对这个实像进行发散，最终成正立、放大的虚像，看到的像相对于物体是正立的。
反射式望远镜：
凹面镜作为物镜，将远处物体的光线会聚，成一个倒立、缩小的实像，然后通过平面镜改变光线的传播方向，再由目镜将实像放大，成虚像。
望远镜的应用
天文观测：望远镜是天文观测的重要工具，天文学家利用望远镜观察月球、行星、恒星、星系等天体，探索宇宙的奥秘。例如，哈勃太空望远镜拍摄了许多遥远星系的照片，为人类了解宇宙的起源和演化提供了重要资料。
军事领域：在军事上，望远镜用于观察敌情、侦察目标等，如狙击步枪上的瞄准镜就是一种小型望远镜。
航海和航空：在航海和航空中，望远镜用于观察远处的船只、岛屿、地标等，帮助导航和确定位置。
日常生活：普通的双筒望远镜可用于观看体育比赛、演唱会、户外观察等，方便人们看清远处的景物。
显微镜和望远镜的发展历程
显微镜的发展：
17 世纪，荷兰科学家列文虎克制成了世界上第一台光学显微镜，他用这台显微镜观察到了细菌、红细胞等微小结构，开创了微生物学的研究领域。
随着科技的发展，相继出现了电子显微镜、荧光显微镜等，电子显微镜的放大倍数可达几十万倍甚至更高，能观察到原子、分子等更微小的结构。
望远镜的发展：
1609 年，意大利科学家伽利略制成了第一台天文望远镜，他用这台望远镜观察到了月球表面的环形山、木星的四颗卫星等，有力地支持了哥白尼的日心说。
后来，开普勒改进了望远镜，制成了开普勒望远镜。随着技术的进步，出现了反射式望远镜、射电望远镜、太空望远镜等，极大地拓展了人类的观测范围。
透镜的组合与拓展
显微镜和望远镜都是由透镜组合而成的光学仪器，它们的核心是利用透镜的成像规律来放大物体或增大视角。
除了显微镜和望远镜，还有许多其他由透镜组合而成的光学仪器，如潜望镜（结合了平面镜和透镜）、幻灯机、电影放映机等，它们在不同领域发挥着重要作用。
随着科技的发展，透镜的应用越来越广泛，在光学通信、激光技术、医学成像等领域都有重要的应用，推动着人类社会的进步。
课堂活动：探究显微镜的使用
活动任务：小组合作，学习使用显微镜观察洋葱表皮细胞装片。
活动步骤：
取镜和安放：右手握住镜臂，左手托住镜座，将显微镜放在实验台上，略偏左，安装好目镜和物镜。
对光：转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；把一个较大的光圈对准通光孔，左眼注视目镜内，右眼睁开，转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内，直到看到明亮的视野。
观察：把所要观察的洋葱表皮细胞装片放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心；转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近装片为止（此时眼睛要看着物镜，以免物镜碰到装片）；左眼向目镜内看，同时反向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为止，再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。
记录：画出所观察到的洋葱表皮细胞的形态。
交流与讨论：各小组分享观察到的细胞形态，讨论使用显微镜过程中遇到的问题及解决方法，如如何快速找到物像、如何调节视野亮度等。
课堂活动：望远镜的模拟制作与观察
活动任务：利用两个不同焦距的凸透镜（或一个凸透镜和一个凹透镜），小组合作制作简易望远镜，并观察远处的物体。
制作步骤（以开普勒望远镜为例）：
取一个焦距较长的凸透镜作为物镜，一个焦距较短的凸透镜作为目镜。
将两个透镜固定在纸筒的两端，使它们的中心在同一直线上（主光轴重合）。
调整两个透镜之间的距离，直到通过目镜能看清远处的物体。
观察与记录：
用制作的简易望远镜观察远处的树木、建筑物等，记录看到的像的正倒、大小情况。
对比用望远镜观察和用肉眼观察的区别，感受望远镜增大视角的作用。
展示与评价：各小组展示制作的简易望远镜，介绍制作过程和观察效果，师生共同评价，讨论如何改进望远镜的性能。
随堂练习
显微镜的目镜和物镜都是______透镜，物镜的作用是成______、的______像，目镜的作用相当于一个，成______、______的______像。
望远镜主要由______和______组成，开普勒望远镜的物镜和目镜都是______透镜，它所成的像是______（选填 “正立” 或 “倒立”）的。
显微镜的放大倍数是______和______的乘积，放大倍数越大，看到的物体越______（选填 “大” 或 “小”），但看到的视野范围越______（选填 “大” 或 “小”）。
简述显微镜和望远镜在科学研究中的作用。
为什么通过望远镜观察远处的物体时，会感觉物体被拉近了？
答案
凸；倒立；放大；实；放大镜；正立；放大；虚
目镜；物镜；凸；倒立
物镜放大倍数；目镜放大倍数；大；小
显微镜在科学研究中，能帮助科学家观察微小的物体，如细胞、细菌等，推动了生物学、医学、材料科学等领域的发展；望远镜能帮助天文学家观察遥远的天体，如月球、行星、星系等，为探索宇宙的奥秘提供了重要依据，推动了天文学的发展。
望远镜的物镜能将远处物体成一个倒立、缩小的实像，这个实像离我们的眼睛很近，目镜再将这个实像放大，增大了我们观察物体的视角。视角越大，我们感觉物体离我们越近，所以通过望远镜观察远处的物体时，会感觉物体被拉近了。
总结
显微镜由目镜、物镜、载物台、反光镜等部分组成，通过物镜和目镜两次成像，能将微小物体放大，其放大倍数是物镜和目镜放大倍数的乘积。
望远镜主要由目镜和物镜组成，不同类型的望远镜构造和成像原理略有不同，能帮助我们看清远处的物体，增大观察物体的视角。
显微镜在生物学、医学、材料科学等领域有广泛应用；望远镜在天文观测、军事、航海等领域发挥着重要作用。
显微镜和望远镜的发展历程体现了人类探索世界的不懈努力，推动了科学技术的进步。
通过使用显微镜和制作简易望远镜的实践活动，加深了对透镜成像规律的理解，提高了动手操作能力和科学探究兴趣。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.望远镜的作用
用来观察遥远的物体.如用望远镜观察月球上的环形山、
木星的4颗卫星、太阳黑子等.
不能用望远镜直接观看太阳，否则有失明的危险！
2.开普勒望远镜的构造
望远镜的种类很多，如图所示是开普勒望远镜，也是天
文爱好者常用的望远镜，它由两组凸透镜组成，靠近眼
睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜.
3.开普勒望远镜的成像原理
望远镜物镜的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.现代天文望远镜都力求把物镜
的口径加大,以便观测到更暗的星.
教材深挖
望远镜对视角的放大
在使用望远镜时，远处物体经物镜所成的像虽然是缩小
的，但是它离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就
可以变得很大.因此望远镜主要采用将远处的物体“拉近”
的方法增大视角，从而使人看清远处物体.
典例1 如图是简易天文望远镜的内部结
构.远处的物体经过物镜成一个________
_____的实像，落在目镜___________的
位置，这个实像经过目镜成一个正立的
____（选填“虚”或“实”）像.
倒立、缩小
1倍焦距内
虚
[解析] 望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小
的实像，这个实像落在目镜的1倍焦距内，目镜的作用相
当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立的虚像.
1.显微镜的作用
观察近处很小的物体.如用显微镜观察植物细胞、金属结
构、细菌等.
2.显微镜的构造
显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当
于一个凸透镜.显微镜的构造如图所示.
3.显微镜的成像原理
经过物镜和目镜两次放大之后，我们就可以看到肉眼看
不见的微小物体.
4.放大倍数
目镜的放大倍数×物镜的放大倍数 显微镜的放大倍数.
一般在镜头上标有“ ”字样（比如 ，即放大5倍）.
教材深挖
被观察的物体通过显微镜，第一次成倒立、放大的实像，
“倒立”是相对于物体而言的；第二次成正立、放大的虚像，
“正立”是相对于第一次所成的像而言的，所以人眼通过显
微镜看到的是物体倒立的虚像.因此一般物体是倒放在载
物片上的.
辨析比较
显微镜 望远镜
作用 观察近处的微小物体 观察远处的物体
物镜 成倒立、放大的实像 （投影仪） 成倒立、缩小的实像
（照相机）
目镜 成正立、放大的虚像 （放大镜） 成正立、放大的虚像
（放大镜）
显微镜 望远镜
整体 成倒立、放大的虚像 （相对于物体） 成倒立、缩小的虚像
（相对于物体）
典例2 小军同学参加了学校生物标本制作小组，使用显
微镜观察物体.显微镜的物镜是____透镜，其作用是成放
大的____像；显微镜的目镜是____透镜，其作用是成放
大的____像.
凸
实
凸
虚
[解析] 显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物
镜的1倍焦距和2倍焦距之间时，得到一个倒立、放大的
实像，使这个放大的实像成在目镜的1倍焦距以内，再成
正立、放大的虚像.
知识点1 望远镜
1. [2024·榆林月考]某天文爱好者为了研究“超级月亮”这一
现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察。如图所
示，关于该望远镜，下列说法正确的是(　C　)
A. 它的物镜是平面镜
B. 它的目镜是凹透镜
C. 远处景物通过物镜成缩小的像
D. 远处景物通过物镜成放大的像
(第1题)
C
1
2
3
4
5
知识点2 显微镜
2. [2024·柳州期中，多选]显微镜的结构和载玻片上细胞在视
野中的像如图所示，下列说法正确的是(　AB　)
A. 目镜和物镜都是凸透镜
B. 反光镜利用光的反射提高视野
的亮度
C. 目镜和物镜的成像特点相同
D. 将载玻片向左上方移动可使像成在视野中央
(第2题)
AB
1
2
3
4
5
3. 如图所示为伽利略望远镜和开普勒望远镜的成像原理，下
列分析错误的是(　A　)
A. 伽利略望远镜的镜筒比开普勒望远镜长
B. 借助伽利略望远镜和开普勒望远镜看到的是虚像
C. 开普勒望远镜的视野较广
D. 通过伽利略望远镜观察到的像是正立的，通过开普勒望远镜观察到的像是倒立的
1
2
3
4
5
【点拨】
　　伽利略望远镜的镜筒比开普勒望远镜的镜筒短，故A错误；伽利略望远镜和开普勒望远镜的目镜所成像都是虚像，所以借助这两个望远镜看到的都是虚像，故B正确；伽利略望远镜的视野小于开普勒望远镜，故C正确；通过伽利略望远镜观察到的像是正立的，通过开普勒望远镜观察到的像是倒立的，故D正确。
【答案】A
1
2
3
4
5
4. 如图所示，在玻璃板上滴加水滴，水滴相当于一个 . 透镜；玻璃板下面放有一小物体，如果通过水滴看不清，可以在水滴上方放一个放大镜，这样就组成了一个
(填“显微镜”或“望远镜”)，水滴就相当于此光学仪器的 (填“物镜”或“目镜”)，待观察物体通过水滴成倒立、 (填
“放大”或“缩小”)的实像。
凸　
显微镜　
物镜　
放大
1
2
3
4
5
【点拨】
　　水滴中间厚、边缘薄，相当于凸透镜。水滴起到第一
次放大物体的作用，在水滴上方放一个放大镜，可以把物
体的像二次放大，这样就组成了一个显微镜。水滴就相当
于显微镜的物镜，物体在水滴的1倍焦距和2倍焦距之间，
待观察物体通过水滴成倒立、放大的实像。
1
2
3
4
5
5. [教材动手做]自制望远镜。
【材料】准备两个凸透镜、两个与透镜尺寸差不多大小的
硬纸筒。已知甲凸透镜的焦距约为20 cm，直径约为5 cm；乙凸透镜的焦距约为10 cm，直径约为4 cm。
【制作】将甲凸透镜作为 镜，将乙凸透镜作
为 镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中，如图1
所示。
物　
目　
1
2
3
4
5
【使用】将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到看到清晰放大的像为止。
1
2
3
4
5
【原理】如图2所示，从远处物体射到物镜上的光线是平行的，经物镜后，在焦点外距焦点很近的地方，得到物
体 立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)
的 像。目镜的前焦点和物镜的后焦点是 在一起的，所以像位于目镜和它的焦点之间离焦点很近的地方，像对于目镜来说是物体，它通过目镜所成的像是
(填“放大”“缩小”或“等大”)的 像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光线就好像是直接从这个像射来的。
倒　
缩小　
实　
重合　
放大　
虚　
1
2
3
4
5
谢谢观看！