第三章透镜及其应用教案

第三章 透镜及其应用
一、透镜
※教学目标
【知识与技能】
⑴ 能识别凸透镜和凹透镜。
⑵ 认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
⑶ 知道什么是凸透镜的焦点和焦距。
【过程与方法】观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
【情感、态度与价值观】 能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。
※教学重点难点
【重点】凸透镜和凹透镜对光的作用。
【难点】测量凸透镜的焦距。
※教与学互动设计
㈠ 创设情景 导入新课
用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”用现代的话说，就是把冰块制成中间厚、周边薄的圆饼，正对着太阳，把易燃的艾草放在太阳光的会聚点上，便能将其点燃。人们常说“水火不相容”，结合材料说说，这个观点正确吗？答：冰能取火，说明水能生火。故“水火不相容”这种说法不对。
㈡ 合作交流 解读探究
1、凸透镜和凹透镜
［议一议］什么是凸透镜？什么是凹透镜？
［观察］同学们认真观察桌面上的透镜，不要用手摸，看有什么不同，能分几类，找出特点？
［讨论交流］学生们认真仔细观察、讨论，并进行比较，概括出他们的特点。
［小结归纳］中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
［观察］远视眼镜和近视眼镜的镜片是什么透镜？
［学生交流］远视眼的镜片是凸透镜；近视眼的镜片是凹透镜。
［展示］展示教材“凸透镜主光轴和光心”的图片
［点拨］这是研究透镜时常用的两个术语：主光轴和光心。组成透镜的两个球的球心的连线叫做主光轴；在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫做透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。
［做一做］用凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么变化？
学生：有亮点。
［想一想］亮点是怎么形成的？
［学生交流］“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多。太阳光通过凸透镜都聚到亮点上。
［拓展］现在，让光斑变得最小、最亮。测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，记录下来，换另一个凸透镜，重做上面的实验。再换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？
［学生交流］用凹透镜无论怎样移动，都得不到很小、很亮的光斑。亮点是光会聚的。凹透镜不能使光会聚。凸透镜能使太阳光会聚。
［做一做］这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用。但是我们观察不到光的传播路径，所以为了对这个问题作进一步的研究，我们来设计一个实验。
做法一：把凸透镜放到光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，将怎么移动光屏都没有亮点。
做法二：将无色透明塑料瓶放在桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在前面放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对凸透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察途径对光的作用，看到通过凸透镜的光相互靠拢，通过凹透镜的光相互远离。
做法三：用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离。
［教师肯定］同学们刚才设计的方法都很好，也可行，我们来拍手祝贺。
2、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用
射到地面上的太阳光是相互平行的，叫做平行光。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫做焦点，用“F”字母来表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用“f”表示。凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。
［做一做］
（1）怎样测量凸透镜的焦距？
方法1：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，移动凸透镜使光斑最小最亮，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离。
方法2：在光具座上，让光源的光正照到凸透镜，移动光源和光屏，找出光屏上最小最亮的点，用刻度尺测出光屏到凸透镜的距离。
（2）学生画出焦距不同的两个凸透镜的折射情况的路径图，哪个凸透镜使光偏折得更多些？
学生作图，教师巡视，并进行指导。
［提问］同学们都很认真，现在从图中能得到什么结论？
［学生交流］焦距的长短反映了凸透镜的会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强。凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短，每个凸透镜的焦距是一定的。
（3）要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看，你在解决这个问题的时候实际利用了前面的什么原理？先猜想一下。
生甲：把小灯泡放在大于一倍焦距之外。
生乙：把小灯泡放在一倍焦距之内。
生丙：把小灯泡放在焦点处。
［提示］学生们都猜想，想不想知道猜想是否正确，那么我们通过实验来证实，并说出理由。
方法（1）：用激光器的光从焦点外射向凸透镜，通过凸透镜的光没有变为平行光。
方法（2）：用激光器的光从焦点内射向凸透镜，通过凸透镜的光没有变为平行光。
方法（3）：用激光器的光从焦点射向凸透镜，通过凸透镜的光变为平行光。
［想一想］通过实验得出什么结论？它利用了什么？
［小结归纳］经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光。光通过凸透镜两侧表面发生折射。折射时光路是可逆的。平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处，那么，焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来。
［提示］这是利用了前面学过的光路是可逆的知识。
㈢ 总结反思 拓展升华
【总结】
1、 中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；凹、凸透镜都有焦点和焦距。
焦距是焦点到光心的距离。
2、凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上。
3、凸透镜能产生平行光，但是，凹透镜却能使平行光发散。
【拓展】一块玻璃砖内有一凸形气泡。一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会发散还是会聚？
二、生活中透镜
※教学目标
【知识与技能】
了解透镜在日常生活中的应用。
【过程与方法】
⑴ 经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。
⑵ 能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
【情感、态度与价值观】
⑴ 通过模型照相机的制作和使用，获得成功的愉悦。
⑵ 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
⑶ 初步建立科学技术应用于实际的意识。
※教学重点难点
【重点】生活中实际应用凸透镜的基本原理。
【难点】学生能初步根据书本上所列例子、示范，归纳出凸透镜成像的基本规律。
※教与学互动设计
㈠ 创设情景 导入新课
很早以前，人们为了把自己的相貌留下来，只能请肖像画家画像。15世纪以后，欧洲画家为了迅速把景物画下来，制作了针孔绘图暗箱。利用小孔成像的原理在暗箱的毛玻璃屏上映出实像，然后在毛玻璃屏上贴上半透明的纸，在上面绘画。到了19世纪，绘图暗箱已经改成了用凸透镜或凸透镜组作为镜头的暗箱，1839年，巴黎著名的肖像画家路易斯·达盖尔，在绘图暗箱的基础上经过改进，制成了第一架真正的照相机。说说照相机的发明经历了那些主要过程？
答：照相机的发明经历了画像、针孔绘图暗箱、凸透镜绘图暗箱等阶段，直到真正的照相机发明为止。
㈡ 合作交流 解读探究
1、照相机（主要教法：教师指导制作模型）
［进行演示］教师悬挂大幅照相机挂图（或通过多媒体投影照相机实物）
［议一议］照相机主要由哪几部分组成？同学们把你们知道的说出来。
学生：镜头、快门、暗箱、底片等
［点拨］所有照相机的前面都有一个镜头，镜头的作用相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成一个缩小的像。胶片上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。
［做一做］（出示照相机模型）指导学生制作照相机模型，让学生观察所成的像。
下面我们以小组为单位，各自动手制作照相机模型。
材料：焦距为5—10cm的放大镜（直径为3--5cm）、两块约为20cm×20cm的硬纸片、半透明塑料薄膜、粘胶纸等。
［想一想］用什么器材？怎样做？
［讨论交流］用硬纸片做一个圆筒做壳，把凸透镜装在筒口，把半透明塑料薄膜粘在另一个较细的圆筒的筒口。
［点拨］方法：首先，用一块硬纸片做一个刚好能卷住放大镜的圆筒。用粘胶纸把凸透镜固定在圆筒的一端；其次，用另一块硬纸片做一个直径比上一个纸筒稍小的纸筒，并在纸筒的一端蒙上半透明塑料薄膜；最后，把两个纸筒套在一起。好，现在开始制作,看哪个小组做得最快最好。
学生分组实验，教师巡视指导，纠正部分小组两个筒直径相差太少或太大的情况。
教师：让学生把照相机模型的凸透镜那端正对窗外明亮的景物，拉动纸筒，观察薄膜上所成的像。
［议一议］像比物体变大了还是变小了？像是正立还是倒立？像距与物距比较哪个大？
［小结归纳］像比物小。像是倒立的。像距小于物距。
2、投影仪（主要教法：演示、讨论、提问）
［观察］下面我们观察教室的投影仪，它主要由哪几部分组成？
学生：机座、电灯、反光镜、载物台、镜头、平面镜、屏幕等。
［演示1］把投影仪上的平面镜取下，把画有带箭头的十字坐标的投影片（或一支笔）放到载物台上，记住箭头的方向。调节镜头，在天花板上就能得到投影片上的图案清晰的像，再记住箭头的方向。
［议一议］现在同学们观察了演示实验，根据实验现象，像的大小、正倒及像距与物距的大小比较各是怎样的？（教师再演示一次相关实验，加深体会）
［演示2］将一幅动物图（不要对称）放到载物台上，看看放出的图象有什么特点，将图象倒过来放呢？记下他们各自的位置，装上平面镜后，再重复上述操作，比较一下两次的结果有何不同？
［提问］现在同学们再次观察了演示实验，根据实验现象，像的大小、正倒及像距与物距的大小比较各是怎样的？
［讨论交流］像比物大，像是倒立的，像距大雨物距。
教师：投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，投影片上的图案通过这个凸透镜形成一个放大的像。平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。
3、放大镜（主要教法：学生自己探究）
［观察］放大镜是凸透镜还是凹透镜？像与物体的比较（大小和正倒）有何关系？
（指导学生用放大镜观察课本上的字和自己的手纹）
学生：放大镜是一个凸透镜，通过放大镜能看到正立放大的像。
［想一想］我们在透明的塑料三角尺上滴一滴水，用它观察课本上的字，看看字是不是放大了，为什么？
学生：字被放大了。水滴相当于一个凸透镜。
4、组织讨论
［讨论交流］综合比较照相机、投影仪、放大镜所成的像有什么区别。
教师：照相机、投影仪和放大镜中能成放大像的仪器有哪些？能成缩小的像的仪器有哪些？
学生：能成放大像的仪器有投影仪和放大镜，能成缩小的像的仪器有照相机。
教师：哪些仪器所成的像是倒立的？哪些仪器所成的像是正立的？
学生：照相机和投影仪所成的像是倒立的，放大镜所成的像是正立的。
教师：照相机和投影仪所成的像各在哪里？
学生：照相机所成的像在塑料薄膜上，投影仪所成的像在屏幕上。
教师：用放大镜看书本上的字，放大的像能够用白纸承接吗？
学生：不能，
［小结归纳］教师小结归纳虚像和实像的特点。
㈢ 总结反思 拓展升华
【总结】
1、 照相机、投影仪和放大镜都是日常生活中应用凸透镜的例子。
1 照相机能成倒立缩小的实像；
2 投影仪能成倒立放大的实像；
③ 放大镜能成正立放大的虚像。
2、照相机、投影仪所成的像都是由光线会聚而成的，可以用光屏承接，是实像；放大镜所成的像只能用眼睛看，不能用光屏承接，是虚像。
【拓展】电影放影机的放映原理与幻灯机大体相似，那么它的放映原理是什么？屏幕上为什么会出现活动的镜头？
解析：电影胶片上的景物按每秒24张的速度拍摄和放映；人的视觉暂留作用时间大约0.1秒。
三、探究凸透镜成像的规律
※教学目标
【知识与技能】
理解凸透镜的成像规律。
【过程与方法】
⑴ 能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
⑵ 通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
⑶ 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【情感、态度与价值观】
⑴ 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。
⑵ 乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
※教学重点难点
【重点】对凸透镜成像规律的理解和认识。
【难点】在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。
※教与学互动设计
㈠ 创设情景 导入新课
照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜。他们都利用凸透镜使物体成像。我们已经注意到，照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大。我们还注意到，照相机、投影仪所成的像都是倒立的，但是放大镜所成的像是正立的。根据以上信息，你能提出一个问题吗？ 问题：凸透镜成不同像的条件是什么？凸透镜能成几种不同性质的像？
㈡ 合作交流 解读探究
［合作探究］凸透镜成像的规律
［展示］光具座（能插蜡烛、光屏、透镜且能移动，有刻度）、蜡烛（做物体用）、光屏、凸透镜（焦距在10厘米---20厘米之间）。
［问题］怎样测量凸透镜的焦距？
［议一议］
学生甲：让凸透镜正对太阳来回移动，找到最亮、最小的光斑，用刻度尺测出光斑与凸透镜的距离，这就是凸透镜的焦距；
学生乙：让凸透镜力灯光5米以外，找出亮点，测出凸透镜的焦距；
教师：很好，现在开始测量凸透镜的焦距。
［做一做］学生们测量出焦距，开始探究实验。方案如下：
1、把凸透镜放在光具座标尺中央，分别在左右标出焦距和二倍焦距位置；
2、点燃蜡烛，调整高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
3、把蜡烛放在尽量远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏成清晰的像；
4、观察像的大小、正倒，测出物距和像距，把数据记录在表格中；
5、继续把蜡烛向凸透镜移动，观察像的变化情况，把数据记录在表格中；
6、当蜡烛在一定位置时，光屏上没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察像的情况并记录；
［讨论交流］
学生1：当把蜡烛放在2倍焦距以外，像在凸透镜的另一侧，成倒立缩小的像，像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间；
学生2：当把蜡烛放在2倍焦距的位置时，像在凸透镜的另一侧，像的大小与物体的大小相等，是倒立的，像与凸透镜的距离也等于2倍焦距；
学生3：当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时，像在凸透镜的另一侧, 成倒立放大的像, 像与凸透镜的距离大于2倍焦距；
学生4：当把蜡烛放在1倍焦距的位置时，光屏不能成像；
学生5：当把蜡烛放在1倍焦距之内的位置时，光屏不能成像，像与蜡烛在凸透镜的同侧，成正立放大的像；
学生6：当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时，物体成倒立的像。当物体从较远处向凸透镜靠近时像逐渐变大，像到凸透镜的距离也变大；
学生7：当物体与凸透镜的距离小于焦距时，物体成正立、放大的像。这个像光屏上得不到。
［小结归纳］同学们把规律都总结出来，总结得非常好；物体与凸透镜的距离叫做物距，用u表示。
1、凸透镜成像规律
① u＞2f成倒立、缩小的像；
② u＜f＜2u能成倒立、放大的像；
③ f＜u能成正立、放大的像。
［想一想］什么叫实像？什么叫虚像？同学们能不能从实验中得出呢？
［讨论交流］
学生1：光屏上得到的是实像，得不到的是虚像；
学生2：光屏上承接的像是实际光线的会聚点；
学生3：虚像不能用光屏收到，只能用眼睛看到，它不是实际光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点。
［小结总结］同学们总结得非常好。
2、实像和虚像
由实际光线的会聚的像是实像；像不是实际光线的会聚成的，而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像。
㈢ 总结反思 拓展升华
【总结】
1、 照相机的原理：u＞2f成倒立缩小的实像；
2、 投影仪的原理：u＜f＜2u能成倒立放大的实像；
3、放大镜的原理：f＜u能成正立放大的虚像。
【拓展】用镜头焦距不同的两架照相机，在同一位置拍摄同一处景物的清晰的照片。则用焦距较小的照相机拍摄到的景物的像较_______（填“大”或“小”）
答：小 ，规律：物近，像远，像变大；物远，像近，像变小。
四、眼睛和眼镜
※教学目标
【知识与技能】
⑴ 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。
⑵ 了解近视眼、远视眼及其矫正。
【过程与方法】
⑴ 学生通过看书搞清眼睛的构造，以及眼睛如何看见物体，提高自学能力。
⑵ 通过小组讨论，明白近视眼、远视眼及其矫正，培养分析、交流的能力。
【情感、态度与价值观】
⑴ 具有眼保健意识。
⑵ 有将科学技术应用于日常生活的意识。
※教学重点难点
【重点】眼睛的成像原理及近视眼、远视眼的成因。
【难点】近视眼和远视眼的矫正。
※教与学互动设计
㈠ 创设情景 导入新课
眼睛是人类心灵的窗口，是人们获取信息的重要渠道。随着人们生活节奏的加快和工作、学习压力的增大，近视眼的人数越来越多。由于近视眼是致盲的主要原因之一，它将严重危害人们的身体健康。近视眼已经成为人们普遍关心的社会问题。你知道近视眼形成的原因吗？说说看。（至少一点）例如：看书写字时眼睛离书或桌子太近；长期用眼疲劳。
㈡ 合作交流 解读探究
［展示］教材眼睛结构图，让学生通过挂图讲述。
［教师讲述］眼睛的主要部分是眼球，眼球近似球体。此外，还有一些附属结构。眼球由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、视网膜等组成。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，又瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体、玻璃体的折射作用，会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。
谁还有不清楚的问题，请大家提出来。
［学生提问］眼睛的睫毛、眼皮不属于眼球的构造，属于什么？
眼睛中睫状体起什么作用？
眼睛中瞳孔起什么作用？
视网膜起什么作用？
既然晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，那么物体能成什么样的像？等等
［讨论交流］
1、眼球的构造：有使眼球运动的肌肉，保护眼球的眼睑、睫毛、结膜、泪器。
2、眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状。
3、眼睛的瞳孔能改变大小以控制进入眼睛的光线量，好象照相机的光圈。
4、视网膜上形成倒立的像，但我们看见的物体都是正立的物像，是因为受生活经验的影响。
［小结归纳］同学们回答的很好，我们的眼睛就是这样：光线由我们看到的物体发出，经过瞳孔（好象照相机的光圈）再由角膜和晶状体（功能好象照相机的镜头）折射，最后会聚在视网膜上（好象照相机的底片）。我们的眼睛实在了不起，我们不需要像摄影师那样，要考虑环境的光暗或物体的距离，我们的眼睛会自动作出调节，只要眼睛各部分运作正常，每一次我们均可“摄”取一张美丽动人的“相片”。
［想一想］有些人单靠自身眼睛的调节已经不能使像成在视网膜上，这种情况是怎样形成的？如何处理？
［交流讨论］
学生甲：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
学生乙：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。
学生丙：近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太凸，折光能力太强，致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已经会聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。
学生丁：远视眼的视网膜距晶状体过近或者晶状体太扁，折光能力太弱强，致使远处射来的平行光线到达视网膜时，还没有会聚成一点，形成的物像落在视网膜的后方，形成一个模糊的光斑，因此看不清近处的物体。
［教师设问］那么怎样矫正近视眼和远视眼？
［学生交流］
学生甲：近视眼镜是凹透镜，使入射的平行光线经过凹透镜发散后再进入眼睛。
学生乙：远视眼镜是凸透镜，是利用凸透镜使光线会聚的特点，在眼睛前放一个凸透镜，就能使来自近处的物体的光会聚在视网膜上。
［教师引导］同学们回答的很好，还有什么问题？请继续提问？
［学生提问］①近视眼是怎样形成的？②老花眼是怎样形成的？③怎样预防近视眼？
④什么是假性近视？什么是真性近视？
［学生交流］
①形成近视眼的原因，一般认为主要有两个方面，一是遗传因素，二是环境因素。其中环境因素是形成近视眼的主要因素。
②老花眼（远视眼）产生的原因是由于老年人的晶状体弹性变差，调节能力减弱的缘故。是生理性变化引起的，看远物不需要晶状体的调节，但在看近物时，需要配带凸透镜。
③预防近视眼要做到：1、读书、写字姿势要正确，眼与书的距离约33cm。2、看书一小时后休息，要远跳几分钟。3、要认真做眼保健操。4、不要在直射强光下看书。5、不在光暗的地方看书。6、不躺卧、走路时看书。
④儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强，睫状体的调节能力大，但是如果看书、写字的姿势不正确，书本放的离眼距离太近，或采光、照明条件不好，或持续用眼的时间过长，都会使睫状体内的肌肉持续收缩，晶状体凸度增大，久而久之，一旦看远方的物体时，睫状体内的肌肉就不能放松。变凸的晶状体也不能恢复到正常状态，这样就造成假性近视。发生假近视以后，如仍不注意采取有效的防治措施，就会造成变凸的晶状体不能恢复正常，就会变成真性近视。
㈢ 总结反思 拓展升华
【总结】
1、眼睛好象一架照相机，主要由瞳孔（好象照相机的光圈）、角膜及晶状体（功能好象照相机的镜头）、视网膜（好象照相机的底片）组成。
2、近视眼用凹透镜矫正；远视眼用凸透镜矫正。
【拓展】眼睛与照相机的不同处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的图象，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常人的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫做近点，正常眼睛的近点约为10cm米。看物体时间较长也不容易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼睛的明视距离为25cm。从眼睛的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫做视角。视角越大对物体的观察就越清楚。
五、显微镜和望远镜
※教学目标
【知识与技能】了解显微镜、望远镜的基本结构。
【过程与方法】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】 初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。
※教学重点难点
【重点】显微镜和望远镜的基本结构及原理。
【难点】学生自己设计一个望远镜和一个显微镜。
※教与学互动设计
㈠ 创设情景 导入新课
医院化验科的医生是怎样看见人体液里的细胞的？遥远太空中的星球是怎样一个个被人们发现的？显微镜是用来观察细微物体或物体细微结构的光学仪器；望远镜是观察远方大物体所用的一种光学仪器。这一节我们来研究这两种光学仪器。
㈡ 合作交流 解读探究
1、显微镜
［观察］观察显微镜的结构，并让学生说出各部位的名称。教师补充说明和点评。
［做一做］用焦距不同的多块凸透镜，让学生按不同顺序摆放凸透镜，使物体放大。
［学生交流］以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的凸透镜作为物镜。学生操作。
［小结］来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像，通过目镜又一次被放大，这样显微镜观察到的像比实物大很多倍。其实，物镜相当于一个短焦距的投影仪，目镜相当于一个长焦距的放大镜。
2、望远镜
［观察］展示望远镜，注意由几个透镜组成？什么样的透镜？
［学生交流］由两个凸透镜组成。
［提问］哪位同学用过望远镜？用过的请举手。谁来介绍一下你所知道望远镜的知识呢？
［学生交流］学生们积极介绍自己知道的有关望远镜方面的知识。
［做一做］同学们介绍的很好。如果我们身边有几个焦距不同的凸透镜，你能不能用他们来做一个望远镜呢？如果能，该怎样组合呢？
［学生交流］以焦距较小的凸透镜作为目镜，焦距较大的凸透镜作为物镜。学生操作。
［小结］望远镜的物镜相当于一个大焦距的照相机，目镜相当于一个短焦距的放大镜。
［提问］为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了？
［学生交流］视网膜上像的大小决定于视角的大小，视角越大，视网膜上的像就越大，人看到的物体越清楚。望远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。
㈢ 总结反思 拓展升华
【总结】
1、以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜，可以做成显微镜。
被观察的物体放在物镜的一倍焦距至二倍焦距之间，由物镜成一个倒立、放大的实像，实像刚好落在目镜的焦点以内，再由目镜成正立、放大的虚像，经过两次放大后，眼睛就能通过显微镜观察到物体的细小的部分。
2、以焦距较小的凸透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，可以做成望远镜。
被观察的物体放在物镜的二倍焦距以外很远处，由物镜成一个倒立、缩小的实像，实像刚好落在目镜的焦点以内，再由目镜成正立、放大的虚像。
【拓展】视角越大对物体的观察就越清楚，望远镜为什么能增大视角呢？
解析：望远镜的物镜所成的像离人的眼睛很近，物体离人的眼睛很远，人眼对像的视角比人眼对物体的视角大，再加上目镜的放大作用，视角又增大一次，两次视角的增大使望远镜的视角增大许多。