5.5 跨学科实践_制作望远镜（课件）人教版2025-2026学年八年级物理上册（42页PPT）
文档属性
| 名称 | 5.5 跨学科实践_制作望远镜（课件）人教版2025-2026学年八年级物理上册（42页PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 74.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-11-08 13:10:45 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
5.5 跨学科实践_制作望远镜
教学幻灯片分页内容
第 1 页：标题页
标题：5.5 跨学科实践_制作望远镜
副标题：动手探索光学仪器的奥秘
配图：自制望远镜成品图 + 望远镜结构示意图 + 星空观测场景图
备注：突出 “实践” 与 “跨学科” 主题，衔接上节眼睛和眼镜的光学知识
第 2 页：情境导入
标题：如何 “拉近” 远方的世界？
生活疑问：
天文学家如何观测遥远的星星？旅行者如何看清远处的风景？
望远镜为什么能将远处的物体 “放大”？它的内部藏着什么光学秘密？
我们能否用身边的材料自己制作一台简易望远镜？
实践目标：
了解望远镜的基本结构和成像原理。
利用凸透镜等材料制作简易望远镜，体验动手实践的乐趣。
结合物理、数学等学科知识，分析望远镜的工作机制。
配图：天文望远镜观测星空、手持望远镜观景、简易望远镜制作材料图
备注：通过问题激发实践兴趣，明确跨学科实践的核心目标
第 3 页：望远镜的基本原理
标题：光学 “接力” 放大远处物体
核心结构：
望远镜由物镜和目镜两组透镜组成（均为凸透镜，适用于开普勒望远镜）。
物镜：焦距较长的凸透镜，用于接收远处物体的光并成实像。
目镜：焦距较短的凸透镜，相当于放大镜，用于放大物镜成的实像。
成像过程：
第一步：远处物体的光经物镜折射后，在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像（类似照相机成像）。
第二步：物镜成的实像位于目镜的 1 倍焦距以内，目镜将该实像放大，形成正立、放大的虚像（类似放大镜成像）。
最终效果：远处的物体通过两次成像被 “拉近”，看起来更大更清晰。
配图：望远镜成像光路图（标注物镜、目镜、实像、虚像位置及光线方向）
备注：用分步光路图清晰展示两次成像过程，结合凸透镜成像规律解释原理
第 4 页：制作材料与工具
标题：准备你的 “光学实验室”
核心材料：
凸透镜 2 个：物镜（焦距较长，如 10-20cm）、目镜（焦距较短，如 2-5cm）。
镜筒：硬纸筒 2 个（长度略长于物镜和目镜焦距之和，直径与透镜匹配），或 PVC 管、快递纸筒。
辅助材料：双面胶、胶带、剪刀、直尺、记号笔、卡纸（用于固定透镜）。
工具清单：
剪裁工具：剪刀、美工刀（需成人协助）。
测量工具：直尺、圆规（用于画透镜固定孔）。
固定工具：胶带、胶水（确保透镜和镜筒稳定连接）。
配图：材料实物图（标注物镜、目镜、镜筒等） + 工具摆放示意图
备注：明确材料规格要求，强调安全使用工具（如美工刀需成人指导）
第 5 页：制作步骤（分步指导）
标题：动手组装你的望远镜
步骤 1：制作镜筒
取两个硬纸筒，确保一个能套在另一个内部并能自由滑动（便于调节焦距）。
测量并标记物镜和目镜的位置，在纸筒一端用圆规画与透镜直径匹配的圆圈，剪去圆心部分作为透镜安装孔。
步骤 2：固定透镜
将物镜（长焦距凸透镜）用双面胶或卡纸固定在其中一个纸筒的安装孔上。
将目镜（短焦距凸透镜）固定在另一个纸筒的安装孔上，确保透镜中心与纸筒轴线对齐。
步骤 3：组装镜筒
将两个纸筒套在一起，使物镜和目镜保持在同一直线上（主光轴重合）。
用胶带固定镜筒基本位置，预留滑动调节的空间（用于对焦）。
步骤 4：调试完善
对着远处物体（如窗外树木、建筑物），滑动镜筒调节物镜和目镜的距离，直到看到清晰的像。
若像模糊，检查透镜是否安装牢固、主光轴是否对齐，必要时用胶带加固调整。
配图：每步制作过程的示意图（标注关键操作和注意事项）
备注：强调透镜中心对齐和滑动调节的重要性，确保成像清晰
第 6 页：原理与现象分析
标题：为什么你的望远镜能 “望远”？
焦距与放大倍数：
望远镜的放大倍数 = 物镜焦距 / 目镜焦距（例如：物镜焦距 15cm，目镜焦距 3cm，放大倍数为 5 倍）。
数学关系：放大倍数越大，能看清的物体越远，但视野范围会变小（结合数学比例知识理解）。
成像方向：
简易开普勒望远镜成倒立的像（因物镜成倒立实像，目镜放大后仍倒立）。
若要成正立的像，可在物镜和目镜之间加一块平面镜改变光路（如地面望远镜的设计）。
常见问题分析：
像模糊：可能是透镜未对齐、焦距调节不当或透镜有污渍。
视野暗：物镜口径太小，进入的光线不足，可更换口径较大的凸透镜。
配图：放大倍数计算示例图 + 正立 / 倒立像对比图 + 问题排查流程图
备注：结合数学公式和物理原理分析现象，培养跨学科思维
第 7 页：科学与技术的联系
标题：从简易工具到精密仪器
学科融合点：
物理：凸透镜成像规律、光的折射原理。
数学：焦距比例计算、放大倍数与视野范围的关系。
工程：结构设计、材料选择、组装调试（技术实践能力）。
望远镜的发展：
伽利略望远镜：用凹透镜作目镜，成正立像，视野较小。
开普勒望远镜：用凸透镜作目镜，成倒立像，放大倍数更高，适用于天文观测。
现代望远镜：结合光学、电子技术（如哈勃望远镜），能捕捉遥远星系的光。
配图：伽利略望远镜与开普勒望远镜结构对比图 + 哈勃望远镜观测的星系图
备注：拓展科学史和现代科技知识，体现跨学科实践的深度
第 8 页：实践拓展与创新
标题：升级你的望远镜
改进方案：
增加稳定性：为镜筒加装三脚架（用吸管、竹签制作），避免手持抖动。
矫正像的方向：在物镜和目镜之间添加平面镜（45° 倾斜），使像正立。
扩大视野：更换口径更大的物镜，或缩短目镜焦距（需重新计算放大倍数）。
探究活动：
对比实验：用不同焦距的透镜组合制作望远镜，记录放大倍数和视野大小的变化。
观测记录：用自制望远镜观测月亮、远处的景物，绘制观测草图并标注细节。
配图：改进后的望远镜示意图 + 观测记录表模板
备注：鼓励创新实践，通过探究活动深化对原理的理解
第 9 页：安全与注意事项
标题：安全实践，快乐探索
工具安全：
使用剪刀、美工刀时需小心，避免划伤手指；未成年人需在成人监督下操作。
透镜边缘可能锋利，安装时轻拿轻放，防止割伤或镜片破碎。
观测安全：
禁止用望远镜直接观测太阳，否则会灼伤眼睛（需加装太阳滤光片）。
观测远处物体时，选择安全的环境，避免在马路边、高处等危险区域操作。
材料环保：
优先使用可回收材料（如快递纸筒、废旧纸盒），实践后分类处理废弃物。
配图：安全操作示意图（正确使用工具、安全观测场景）
备注：强调安全第一，培养规范操作和环保意识
第 10 页：成果展示与评价
标题：分享你的实践收获
成果展示内容：
自制望远镜实物：介绍材料选择、结构设计和调试过程。
原理说明：用光路图或文字解释望远镜的成像原理。
观测记录：展示用望远镜看到的景物描述或草图，说明放大效果。
评价维度：
科学性：结构是否符合原理，成像是否清晰。
创新性：材料选择或结构设计是否有创意。
实践性：是否独立完成制作，能否解决调试中遇到的问题。
跨学科应用：是否结合数学计算（如放大倍数）、工程设计等知识。
配图：成果展示板示例（含实物照片、原理图解、观测记录）
备注：提供展示框架和评价标准，鼓励学生梳理实践成果
第 11 页：知识梳理与总结
标题：跨学科实践核心要点
望远镜原理：
结构：物镜（长焦距凸透镜）+ 目镜（短焦距凸透镜）。
成像：物镜成倒立缩小实像→目镜放大成正立虚像，两次成像实现 “望远”。
制作关键：
透镜选择：物镜焦距＞目镜焦距，中心对齐。
镜筒设计：可滑动调节，确保物镜和目镜间距合适。
跨学科联系：
物理：凸透镜成像规律、光的折射。
数学：焦距比例计算放大倍数。
工程：结构组装与调试。
实践收获：
理解光学仪器的工作机制，提升动手能力和问题解决能力。
配图：知识思维导图（原理→结构→制作→学科联系）
备注：系统梳理实践中的核心知识，强化跨学科整合意识
第 12 页：拓展阅读与挑战
标题：探索更多光学奥秘
拓展阅读：
查阅资料了解不同类型的望远镜（如反射式望远镜、射电望远镜）。
阅读伽利略发明望远镜的科学史故事，了解科学发现的历程。
进阶挑战：
尝试制作双筒望远镜，研究如何通过棱镜使像正立。
用手机摄像头与自制望远镜结合，拍摄远处的景物，分析成像效果。
实践反思：
记录制作过程中遇到的问题及解决方法，总结经验教训。
思考：如何进一步提高简易望远镜的放大倍数和成像清晰度？
配图：反射式望远镜结构图、伽利略画像、双筒望远镜实物图
备注：提供拓展方向，鼓励学生持续探索光学世界的奥秘
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
5.5 跨学科实践_制作望远镜
第五章 透镜及其应用
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
情境导入
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，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!
知识点一
望远镜的基本原理
靠近眼睛的凸透镜是目镜
靠近被观测物体的凸透镜是物镜
1.望远镜的结构
望远镜的结构
物镜：相当于照相机的镜头。
第一次：倒立、缩小的实像
目镜：相当于放大镜。
第二次：正立、放大的虚像
2.望远镜的成像原理
倒立、缩小的虚像
思考：
物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，这样的像应该是缩小的，为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了？
原来，我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。
从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。
视角与什么因素有关？
a
3.视角
视角与物体大小有关
视角大
a
视角小
a
距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。
视角与物体远近有关
物体大小一定时，看近处的物体视角大，远处的物体视角小。
视角小
视角大
a
a
望远镜虽然没有把物体放大，但成的像离眼睛很近，增大了视角，所以感觉看到的物体放大了，变清楚了。
物体
像
望远镜的放大倍率：
f物
f目
物镜的焦距
目镜的焦距
知识点二
设计简易望远镜
1.确定望远镜的放大倍率
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。
2.选择物镜和目镜
（1）物镜和目镜可以用放大镜、老花镜镜片或者直接购买凸透镜。
（2）测量凸透镜焦距，选择适当焦距的凸透镜作为物镜和目镜。
（3）物镜的直径要大于目镜的直径。
物镜：焦距较长，直径较大的凸透镜
目镜：焦距较短，直径较小的凸透镜
3.设计镜筒
物镜的镜筒要比目镜的镜筒粗。
物镜
目镜
（1）观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约为两块凸透镜焦距之和；
（2）观察较近处物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。
知识点三
制作及调试望远镜
1.制作
（1）根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。
可以利用现成的圆筒状物体（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。
（2）每段镜筒长度需合适，留出前后调节的空间。
（3）把物镜和目镜固定在镜筒上。
2.试用和调试
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。
反思与拓展
制作的望远镜使用的是两块凸透镜，观察到的物体的像是倒立的，怎样才能通过望远镜看到正立的像呢？
①使用两个相互垂直的平面反射装置把所成的像先上下颠倒一次，再左右颠倒一次；
②物镜使用凸透镜，目镜使用凹透镜，望远镜所成的像就是正立的了。
科学世界
第一个把望远镜指向天空的是伽利略，支持了哥白尼的“日心说”。第一个观察到了木星的卫星，太阳黑子和月球上的环形山。
伽利略望远镜
木星的卫星
太阳黑子
月球上的环形山
哈勃望远镜
射电望远镜
郭守敬望远镜
500米口径球面射电望远镜
我国自主设计的大型光学望远镜，安放在国家观测台兴隆观测台。
世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年启用。
【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。请你根据透镜成像的知识，利
用两块焦距不同的凸透镜制作一个简易单筒望远镜。
【项目分析】
1.了解望远镜的基本原理。
2.设计一个如图所示的望远镜，能够用它观察校园内______（填“近处”
或“远处”）的物体。
远处
3.选用合适器材，制作一个望远镜并进行调试。
【项目实施】
（一）了解望远镜的基本原理
1.望远镜被誉为“洞察宇宙的眼睛”。
（1）如图是望远镜的结构图，请你在图中标出“目镜”“物镜”的位置。
[答案]
（2）如图是望远镜成像的原理图，图中是物镜， 是目镜。分析原
理图可知物镜的作用相当于________（填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）
的镜头，成______（填“放大”“缩小”或“等大”）的像；此时物镜的像相
当于放在目镜前的物，此时目镜的物距与目镜焦距 的关系是_______。
照相机
缩小
（第2题）
2.人眼看同一个物体，会出现“近大远小”的现象，
这和物体与人的眼睛所成视角的大小有关，如图
所示。同一个物体离人眼越远时，视角越____。
当人离不同大小的物体一样远时，视角也会不同，
物体越大，视角越____。望远镜的物镜所成的像
小
大
大
离观察者很近，再加上目镜所成像的作用，使得观察的视角变____，从
而能看清远处的物体。（均填“大”或“小”）
3.如图所示是小明制作的简易望远镜，物镜的焦距为 ，放大倍率
为2，则目镜的焦距为____ ，小明通过简易望远镜看到远处物体的
______（填“实像”或“虚像”）。
10
虚像
（第3题）
（二）设计简易望远镜
4.小点按照以下步骤设计一个简易的望远镜。
步骤一 确定望远镜的放大倍率
（1）小点经过学习了解到，在制作望远镜时，为了让成像质量好一些，
放大倍率为 倍即可，以下三块透镜中，选择________两块透镜更合
适，此时放大倍率为___。
凸透镜甲：焦距为，直径约为
凸透镜乙：焦距为，直径约为
凸透镜丙：焦距为，直径约为
步骤二 选择物镜和目镜
甲、丙
2
（2）应选择焦距较____的凸透镜作为物镜，选择焦距较____的凸透镜
作为目镜。在选择凸透镜时，物镜应该选择直径较____的透镜。
（均填“大”或“小”）
步骤三 设计镜筒
大
小
大
（3）如图所示，用望远镜观察远近
不同的物体时，为了调节两块凸透
镜间的距离，镜筒可以设计成____
两
粗
之和
段。望远镜物镜的镜筒较目镜的镜筒____（填“粗”或“细”）一些。两块
凸透镜间的距离约等于两块凸透镜焦距______（填“之和”或“之差”）。
（三）制作及调试望远镜
5.制作
（1）制作两个纸筒，使其中一个纸筒能插入另一个纸筒，并能在其中
自由滑动，将两块透镜分别固定在两个______上。
纸筒
（2）将____镜筒插入____镜筒，使得两个镜筒插合在一
起，就制成了望远镜（如图所示）。（均填“物”或“目”）
目
物
6.试用与调试
将____（填“物”或“目”）镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体，观
察过程中不断调节目镜与______（填“物镜”或“物体”）之间的距离，直
到在望远镜中看到远处清晰的______（填“正立”或“倒立”）的像。
目
物镜
倒立
【展示交流】
7.项目化学习小组从实验室找到几块透镜准备自制一个望远镜。
（1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一
个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向____（填“左”或“右”）移动，若
观察到______________的现象，则该透镜为凸透镜。
左
圆形光斑变小
（2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方
法组装成一个望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围
较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个
寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板（图丙所示）能快捷寻找
目标，并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是
___。
D
A. B. C. D.
（3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都
颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物
镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面
镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。
小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为
这样制作能够达到要求吗？______（如果能请说明理由；如果不能，请
保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计只需
补上一步即可），且至少需要___块平面镜。
不能
4
[答案] 如图所示
课堂小结
1.望远镜的结构：
物镜：靠近被观测物体的凸透镜
目镜：靠近眼睛的凸透镜
2.视角：
视角的大小不仅和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关
3.制作望远镜
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！
5.5 跨学科实践_制作望远镜
教学幻灯片分页内容
第 1 页：标题页
标题：5.5 跨学科实践_制作望远镜
副标题：动手探索光学仪器的奥秘
配图：自制望远镜成品图 + 望远镜结构示意图 + 星空观测场景图
备注：突出 “实践” 与 “跨学科” 主题，衔接上节眼睛和眼镜的光学知识
第 2 页：情境导入
标题：如何 “拉近” 远方的世界？
生活疑问：
天文学家如何观测遥远的星星？旅行者如何看清远处的风景？
望远镜为什么能将远处的物体 “放大”？它的内部藏着什么光学秘密？
我们能否用身边的材料自己制作一台简易望远镜？
实践目标：
了解望远镜的基本结构和成像原理。
利用凸透镜等材料制作简易望远镜，体验动手实践的乐趣。
结合物理、数学等学科知识，分析望远镜的工作机制。
配图：天文望远镜观测星空、手持望远镜观景、简易望远镜制作材料图
备注：通过问题激发实践兴趣，明确跨学科实践的核心目标
第 3 页：望远镜的基本原理
标题：光学 “接力” 放大远处物体
核心结构：
望远镜由物镜和目镜两组透镜组成（均为凸透镜，适用于开普勒望远镜）。
物镜：焦距较长的凸透镜，用于接收远处物体的光并成实像。
目镜：焦距较短的凸透镜，相当于放大镜，用于放大物镜成的实像。
成像过程：
第一步：远处物体的光经物镜折射后，在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像（类似照相机成像）。
第二步：物镜成的实像位于目镜的 1 倍焦距以内，目镜将该实像放大，形成正立、放大的虚像（类似放大镜成像）。
最终效果：远处的物体通过两次成像被 “拉近”，看起来更大更清晰。
配图：望远镜成像光路图（标注物镜、目镜、实像、虚像位置及光线方向）
备注：用分步光路图清晰展示两次成像过程，结合凸透镜成像规律解释原理
第 4 页：制作材料与工具
标题：准备你的 “光学实验室”
核心材料：
凸透镜 2 个：物镜（焦距较长，如 10-20cm）、目镜（焦距较短，如 2-5cm）。
镜筒：硬纸筒 2 个（长度略长于物镜和目镜焦距之和，直径与透镜匹配），或 PVC 管、快递纸筒。
辅助材料：双面胶、胶带、剪刀、直尺、记号笔、卡纸（用于固定透镜）。
工具清单：
剪裁工具：剪刀、美工刀（需成人协助）。
测量工具：直尺、圆规（用于画透镜固定孔）。
固定工具：胶带、胶水（确保透镜和镜筒稳定连接）。
配图：材料实物图（标注物镜、目镜、镜筒等） + 工具摆放示意图
备注：明确材料规格要求，强调安全使用工具（如美工刀需成人指导）
第 5 页：制作步骤（分步指导）
标题：动手组装你的望远镜
步骤 1：制作镜筒
取两个硬纸筒，确保一个能套在另一个内部并能自由滑动（便于调节焦距）。
测量并标记物镜和目镜的位置，在纸筒一端用圆规画与透镜直径匹配的圆圈，剪去圆心部分作为透镜安装孔。
步骤 2：固定透镜
将物镜（长焦距凸透镜）用双面胶或卡纸固定在其中一个纸筒的安装孔上。
将目镜（短焦距凸透镜）固定在另一个纸筒的安装孔上，确保透镜中心与纸筒轴线对齐。
步骤 3：组装镜筒
将两个纸筒套在一起，使物镜和目镜保持在同一直线上（主光轴重合）。
用胶带固定镜筒基本位置，预留滑动调节的空间（用于对焦）。
步骤 4：调试完善
对着远处物体（如窗外树木、建筑物），滑动镜筒调节物镜和目镜的距离，直到看到清晰的像。
若像模糊，检查透镜是否安装牢固、主光轴是否对齐，必要时用胶带加固调整。
配图：每步制作过程的示意图（标注关键操作和注意事项）
备注：强调透镜中心对齐和滑动调节的重要性，确保成像清晰
第 6 页：原理与现象分析
标题：为什么你的望远镜能 “望远”？
焦距与放大倍数：
望远镜的放大倍数 = 物镜焦距 / 目镜焦距（例如：物镜焦距 15cm，目镜焦距 3cm，放大倍数为 5 倍）。
数学关系：放大倍数越大，能看清的物体越远，但视野范围会变小（结合数学比例知识理解）。
成像方向：
简易开普勒望远镜成倒立的像（因物镜成倒立实像，目镜放大后仍倒立）。
若要成正立的像，可在物镜和目镜之间加一块平面镜改变光路（如地面望远镜的设计）。
常见问题分析：
像模糊：可能是透镜未对齐、焦距调节不当或透镜有污渍。
视野暗：物镜口径太小，进入的光线不足，可更换口径较大的凸透镜。
配图：放大倍数计算示例图 + 正立 / 倒立像对比图 + 问题排查流程图
备注：结合数学公式和物理原理分析现象，培养跨学科思维
第 7 页：科学与技术的联系
标题：从简易工具到精密仪器
学科融合点：
物理：凸透镜成像规律、光的折射原理。
数学：焦距比例计算、放大倍数与视野范围的关系。
工程：结构设计、材料选择、组装调试（技术实践能力）。
望远镜的发展：
伽利略望远镜：用凹透镜作目镜，成正立像，视野较小。
开普勒望远镜：用凸透镜作目镜，成倒立像，放大倍数更高，适用于天文观测。
现代望远镜：结合光学、电子技术（如哈勃望远镜），能捕捉遥远星系的光。
配图：伽利略望远镜与开普勒望远镜结构对比图 + 哈勃望远镜观测的星系图
备注：拓展科学史和现代科技知识，体现跨学科实践的深度
第 8 页：实践拓展与创新
标题：升级你的望远镜
改进方案：
增加稳定性：为镜筒加装三脚架（用吸管、竹签制作），避免手持抖动。
矫正像的方向：在物镜和目镜之间添加平面镜（45° 倾斜），使像正立。
扩大视野：更换口径更大的物镜，或缩短目镜焦距（需重新计算放大倍数）。
探究活动：
对比实验：用不同焦距的透镜组合制作望远镜，记录放大倍数和视野大小的变化。
观测记录：用自制望远镜观测月亮、远处的景物，绘制观测草图并标注细节。
配图：改进后的望远镜示意图 + 观测记录表模板
备注：鼓励创新实践，通过探究活动深化对原理的理解
第 9 页：安全与注意事项
标题：安全实践，快乐探索
工具安全：
使用剪刀、美工刀时需小心，避免划伤手指；未成年人需在成人监督下操作。
透镜边缘可能锋利，安装时轻拿轻放，防止割伤或镜片破碎。
观测安全：
禁止用望远镜直接观测太阳，否则会灼伤眼睛（需加装太阳滤光片）。
观测远处物体时，选择安全的环境，避免在马路边、高处等危险区域操作。
材料环保：
优先使用可回收材料（如快递纸筒、废旧纸盒），实践后分类处理废弃物。
配图：安全操作示意图（正确使用工具、安全观测场景）
备注：强调安全第一，培养规范操作和环保意识
第 10 页：成果展示与评价
标题：分享你的实践收获
成果展示内容：
自制望远镜实物：介绍材料选择、结构设计和调试过程。
原理说明：用光路图或文字解释望远镜的成像原理。
观测记录：展示用望远镜看到的景物描述或草图，说明放大效果。
评价维度：
科学性：结构是否符合原理，成像是否清晰。
创新性：材料选择或结构设计是否有创意。
实践性：是否独立完成制作，能否解决调试中遇到的问题。
跨学科应用：是否结合数学计算（如放大倍数）、工程设计等知识。
配图：成果展示板示例（含实物照片、原理图解、观测记录）
备注：提供展示框架和评价标准，鼓励学生梳理实践成果
第 11 页：知识梳理与总结
标题：跨学科实践核心要点
望远镜原理：
结构：物镜（长焦距凸透镜）+ 目镜（短焦距凸透镜）。
成像：物镜成倒立缩小实像→目镜放大成正立虚像，两次成像实现 “望远”。
制作关键：
透镜选择：物镜焦距＞目镜焦距，中心对齐。
镜筒设计：可滑动调节，确保物镜和目镜间距合适。
跨学科联系：
物理：凸透镜成像规律、光的折射。
数学：焦距比例计算放大倍数。
工程：结构组装与调试。
实践收获：
理解光学仪器的工作机制，提升动手能力和问题解决能力。
配图：知识思维导图（原理→结构→制作→学科联系）
备注：系统梳理实践中的核心知识，强化跨学科整合意识
第 12 页：拓展阅读与挑战
标题：探索更多光学奥秘
拓展阅读：
查阅资料了解不同类型的望远镜（如反射式望远镜、射电望远镜）。
阅读伽利略发明望远镜的科学史故事，了解科学发现的历程。
进阶挑战：
尝试制作双筒望远镜，研究如何通过棱镜使像正立。
用手机摄像头与自制望远镜结合，拍摄远处的景物，分析成像效果。
实践反思：
记录制作过程中遇到的问题及解决方法，总结经验教训。
思考：如何进一步提高简易望远镜的放大倍数和成像清晰度？
配图：反射式望远镜结构图、伽利略画像、双筒望远镜实物图
备注：提供拓展方向，鼓励学生持续探索光学世界的奥秘
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
5.5 跨学科实践_制作望远镜
第五章 透镜及其应用
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
情境导入
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，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!
知识点一
望远镜的基本原理
靠近眼睛的凸透镜是目镜
靠近被观测物体的凸透镜是物镜
1.望远镜的结构
望远镜的结构
物镜：相当于照相机的镜头。
第一次：倒立、缩小的实像
目镜：相当于放大镜。
第二次：正立、放大的虚像
2.望远镜的成像原理
倒立、缩小的虚像
思考：
物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，这样的像应该是缩小的，为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了？
原来，我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。
从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。
视角与什么因素有关？
a
3.视角
视角与物体大小有关
视角大
a
视角小
a
距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。
视角与物体远近有关
物体大小一定时，看近处的物体视角大，远处的物体视角小。
视角小
视角大
a
a
望远镜虽然没有把物体放大，但成的像离眼睛很近，增大了视角，所以感觉看到的物体放大了，变清楚了。
物体
像
望远镜的放大倍率：
f物
f目
物镜的焦距
目镜的焦距
知识点二
设计简易望远镜
1.确定望远镜的放大倍率
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。
2.选择物镜和目镜
（1）物镜和目镜可以用放大镜、老花镜镜片或者直接购买凸透镜。
（2）测量凸透镜焦距，选择适当焦距的凸透镜作为物镜和目镜。
（3）物镜的直径要大于目镜的直径。
物镜：焦距较长，直径较大的凸透镜
目镜：焦距较短，直径较小的凸透镜
3.设计镜筒
物镜的镜筒要比目镜的镜筒粗。
物镜
目镜
（1）观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约为两块凸透镜焦距之和；
（2）观察较近处物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。
知识点三
制作及调试望远镜
1.制作
（1）根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。
可以利用现成的圆筒状物体（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。
（2）每段镜筒长度需合适，留出前后调节的空间。
（3）把物镜和目镜固定在镜筒上。
2.试用和调试
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。
反思与拓展
制作的望远镜使用的是两块凸透镜，观察到的物体的像是倒立的，怎样才能通过望远镜看到正立的像呢？
①使用两个相互垂直的平面反射装置把所成的像先上下颠倒一次，再左右颠倒一次；
②物镜使用凸透镜，目镜使用凹透镜，望远镜所成的像就是正立的了。
科学世界
第一个把望远镜指向天空的是伽利略，支持了哥白尼的“日心说”。第一个观察到了木星的卫星，太阳黑子和月球上的环形山。
伽利略望远镜
木星的卫星
太阳黑子
月球上的环形山
哈勃望远镜
射电望远镜
郭守敬望远镜
500米口径球面射电望远镜
我国自主设计的大型光学望远镜，安放在国家观测台兴隆观测台。
世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年启用。
【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。请你根据透镜成像的知识，利
用两块焦距不同的凸透镜制作一个简易单筒望远镜。
【项目分析】
1.了解望远镜的基本原理。
2.设计一个如图所示的望远镜，能够用它观察校园内______（填“近处”
或“远处”）的物体。
远处
3.选用合适器材，制作一个望远镜并进行调试。
【项目实施】
（一）了解望远镜的基本原理
1.望远镜被誉为“洞察宇宙的眼睛”。
（1）如图是望远镜的结构图，请你在图中标出“目镜”“物镜”的位置。
[答案]
（2）如图是望远镜成像的原理图，图中是物镜， 是目镜。分析原
理图可知物镜的作用相当于________（填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）
的镜头，成______（填“放大”“缩小”或“等大”）的像；此时物镜的像相
当于放在目镜前的物，此时目镜的物距与目镜焦距 的关系是_______。
照相机
缩小
（第2题）
2.人眼看同一个物体，会出现“近大远小”的现象，
这和物体与人的眼睛所成视角的大小有关，如图
所示。同一个物体离人眼越远时，视角越____。
当人离不同大小的物体一样远时，视角也会不同，
物体越大，视角越____。望远镜的物镜所成的像
小
大
大
离观察者很近，再加上目镜所成像的作用，使得观察的视角变____，从
而能看清远处的物体。（均填“大”或“小”）
3.如图所示是小明制作的简易望远镜，物镜的焦距为 ，放大倍率
为2，则目镜的焦距为____ ，小明通过简易望远镜看到远处物体的
______（填“实像”或“虚像”）。
10
虚像
（第3题）
（二）设计简易望远镜
4.小点按照以下步骤设计一个简易的望远镜。
步骤一 确定望远镜的放大倍率
（1）小点经过学习了解到，在制作望远镜时，为了让成像质量好一些，
放大倍率为 倍即可，以下三块透镜中，选择________两块透镜更合
适，此时放大倍率为___。
凸透镜甲：焦距为，直径约为
凸透镜乙：焦距为，直径约为
凸透镜丙：焦距为，直径约为
步骤二 选择物镜和目镜
甲、丙
2
（2）应选择焦距较____的凸透镜作为物镜，选择焦距较____的凸透镜
作为目镜。在选择凸透镜时，物镜应该选择直径较____的透镜。
（均填“大”或“小”）
步骤三 设计镜筒
大
小
大
（3）如图所示，用望远镜观察远近
不同的物体时，为了调节两块凸透
镜间的距离，镜筒可以设计成____
两
粗
之和
段。望远镜物镜的镜筒较目镜的镜筒____（填“粗”或“细”）一些。两块
凸透镜间的距离约等于两块凸透镜焦距______（填“之和”或“之差”）。
（三）制作及调试望远镜
5.制作
（1）制作两个纸筒，使其中一个纸筒能插入另一个纸筒，并能在其中
自由滑动，将两块透镜分别固定在两个______上。
纸筒
（2）将____镜筒插入____镜筒，使得两个镜筒插合在一
起，就制成了望远镜（如图所示）。（均填“物”或“目”）
目
物
6.试用与调试
将____（填“物”或“目”）镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体，观
察过程中不断调节目镜与______（填“物镜”或“物体”）之间的距离，直
到在望远镜中看到远处清晰的______（填“正立”或“倒立”）的像。
目
物镜
倒立
【展示交流】
7.项目化学习小组从实验室找到几块透镜准备自制一个望远镜。
（1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一
个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向____（填“左”或“右”）移动，若
观察到______________的现象，则该透镜为凸透镜。
左
圆形光斑变小
（2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方
法组装成一个望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围
较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个
寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板（图丙所示）能快捷寻找
目标，并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是
___。
D
A. B. C. D.
（3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都
颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物
镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面
镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。
小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为
这样制作能够达到要求吗？______（如果能请说明理由；如果不能，请
保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计只需
补上一步即可），且至少需要___块平面镜。
不能
4
[答案] 如图所示
课堂小结
1.望远镜的结构：
物镜：靠近被观测物体的凸透镜
目镜：靠近眼睛的凸透镜
2.视角：
视角的大小不仅和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关
3.制作望远镜
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！
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