苏科版八年级物理上册实验教学设计：4.5望远镜与显微镜

课题：望远镜与显微镜
一、教材分析：
本章所有教学内容都是围绕透镜对光的作用和凸透镜成像这个核心内容展开，因此望远镜与显微镜是凸透镜成像规律内容的拓展。本节内容在物理课程标准中没有具体要求，根据教材内容组织学生自制水滴显微镜，以进一步理解其成像情况及原理。学习本节知识对学生加深理解凸透镜成像原理，开阔眼界，感受到物理知识与日常生活实际的联系是非常紧密的，了解科学知识的应用，提高自身的科学素质都有益。
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二、学情分析：
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学生已学过透镜对光的作用及凸透镜成像规律，有了一定理解本节内容的基础。
凸透镜成像规律实验已由学生独立完成探究的过程，但成像规律尚不熟练。而本节的显微镜、望远镜的成像原理又比较抽象，学生在理解上有些困难，对二次成像更是难于理解。自制水滴显微镜实验能有效克服学生对本节学习存在的障碍，从而达到基本认识显微镜和望远镜的结构及成像原理的目的。
三、教学目标：
知识与技能：
通过活动了解显微镜和望远镜的基本结构及成像原理。
过程与方法：
尝试应用科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力，尝试用组合法学习及提升科学探究能力。
情感、态度及价值观：
初步认识望远镜和显微镜对人类探索宇宙和人类生活的影响。
四、教学重点及难点：
重点：引导学生，通过自己的观察，了解望远镜与显微镜的基本组成和功能。
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。
五、教法与学法：
教法：采用探究式、启发式、自学和直观教学法。?
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学法：釆用模拟方法，发现方法，对比方法，训练法等形式学习。
六、?教学资源：
教师使用：望远镜各两个、学生用显微镜、实物投影仪、电脑等。
学生分组：焦距50mm、300mm，焦距-75mm的凹透镜各一个（两人一组）、喜之郎圆形果冻外壳（或圆形中药丸和药粒外壳）、白纸、滴管一支、头发丝、一片树叶、每组望远镜一个。
七、教学过程：
（一）新课引入
“三星堆纵目青铜面具”的出土远在古代，天性好奇的人类就产生了认识宇宙的浓厚兴趣。今天我们是借助什么工具来认识遥远的宇宙？又是借助什么工具来观察微小的分子世界？
（二）新课教学
活动一：复习一个透镜成像特点，多媒体展示，加深印象。
活动二：通过两个透镜观察物体，并完成表格。（学生分组活动）
目镜
物镜
成像特点（倒正、大小）
凹透镜（f=
cm）
凸透镜（f=
cm）
凸透镜（f=
cm）
凸透镜（f=
cm）
凸透镜（f=
cm）
凸透镜（f=
cm）
让学生感知两个透镜的成像特点，进一步联想到望远镜与显微镜的成像应该是那一种组合呢？可以进一步引导学生进行如下操作：
（1）用一个凹透镜作为目镜和一个焦距较大凸透镜作为物镜组合起来观察物体，通过两个透镜观察稍远处的物体，调节两个透镜之间的距离，直到看得最清楚为止。
（2）用焦距不同的两个凸透镜组合起来观察物体，以焦距较大的凸透镜作为物镜，通过两个凸透镜观察稍远处的物体，调节两个透镜之间的距离，直到看得最清楚为止。
（3）调换两个凸透镜的位置，看较近处的物体。调节两个透镜之间的距离，直到看到的像最清楚为止。
1.望远镜
注意：不能用望远镜直接观察太阳或其它强光源！
培养学生自学能力，观察桌面上的望远镜并完成如下内容：
成像特点：对于被观察的物体而言，观察到的是
像。
成像特点：对于被观察的物体而言，观察到的是
像。
补充：视角
（1）从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。视角越大，对物体的观察越清楚。视角的大小不仅与物体的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关。
（2）疑问：望远镜的物镜相当于照相机，成的像是缩小的，为什么我们感到却是放大的？
（3）利用望远镜能看清楚远处的物体，主要是由于望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔要大得多，它可以收集更多的光线，使远处的物体看起来更明亮。
望远镜观察远处的物体时，所成的像被“拉近”了，所以比直接用肉眼看显得更
（大/小），实际上对于被观察的物体而言最终观察到的是
（放大/缩小）的像。
生活·物理·社会
阅读教材P95“生活·物理·社会”，了解望远镜的发展历史，培养学生阅读快速获得有效信息的能力。
比一比，看谁快！（强化巩固记忆）
按照望远镜的发展过程，从前往后出现的顺序正确的是（
）
A.开普勒望远镜、伽利略望远镜、射电望远镜、哈勃望远镜
B.伽利略望远镜、开普勒望远镜、射电望远镜、哈勃望远镜
C.射电望远镜、伽利略望远镜、开普勒望远镜、哈勃望远镜
D.哈勃望远镜、射电望远镜、伽利略望远镜、开普勒望远镜
2.显微镜（培养学生自学能力，自学P96显微镜）
(1)认识显微镜的基本结构（大屏幕展示）
显微镜
显微镜观察微小物体时，物镜和目镜成像两次放大，所以最终观察到的是
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（放大/缩小）的像。
(2)大屏幕展示显微镜原理光路图，使学生形成直观印象，不易忘记。
活动三：自制水滴显微镜（学生分组实验）
实验说明：
鉴于教材中用废磁带盒在现在生活中已经很难找到，所以改用常见的果冻外壳，同时可以弥补水滴凸透镜较平、焦距大，形状又不稳定，不便于移动的缺点。
此做法可以激发学生勤思考，多注意观察生活，善于利用身边很熟悉的物体进行实验，有利于消除学生做实验的神秘感，激发学生参与活动。学生自己动手实验，一面体会着探究的愉悦，另一面在实验成功时将具有极大的成就感。同时还可以加深对学习中遇到的疑难知识的理解。此实验设计符合学生的认识规律，有效降低教学难度，提高教学效果。
注意：
1.果冻最好选择圆形的（如：喜之郎甜桔果肉果冻），且低端没有平面的，还要注意选择透明度好一点的。用中药丸外壳或圆药粒外壳进行实验，效果也很好。实验时可以借助铁架台固定“水滴物镜”，水滴形状稳定，方便调节。
2.实验时最好观察数字或文字，效果比观察箭头要好。
3.调解时，动作要平稳，尽量保持水滴稳定。调节目镜时可以从靠近物镜竖直向上移动。
操作要点：
1.在白纸上画出一红色箭头（直接观察书本上比较小的文字效果会更好）。
2.用烧杯向圆形果冻外壳中加适量清水（大约3mm深度），制成水透镜（可以固定在铁架台上）。上下调节水透镜与“箭头”间的距离，直至看到一个与原来方向相反的放大的箭头。
2.用一个凸透镜作为目镜，观察水透镜下面的箭头，缓缓调节目镜镜与水滴间的距离（略大于目镜的焦距，30cm左右），直至看到再次放大的箭头。
3.在通过目镜观察水透镜时，应使箭头、水滴、凸透镜在同一直线上，并始终保持目镜是水平的，且眼睛不要离目镜太近，即可看到箭头被放得很大的像。
4.实验完毕，整理器材。
实验参考图片：（图片以改变大小，结果可能出现差别）
方法一：
方法二：
（三）总结提升
显微镜和凸透镜基本结构及成像原理
（四）当堂训练
作业：
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学案《课后作业》部分
课外作业：
搜集资料了解望远镜、显微镜的历史
板书设计：
4.5
望远镜与显微镜
1.望远镜
组成部分:物镜、目镜。
物镜:使远处的物体在焦点附近成实像。
目镜:相当于一个放大镜,用来将第一次成的实像放大。
影响人们看清物体的一个重要因素:视角。
2.显微镜
组成部分:物镜、目镜、反光镜、载物台。
物镜:将物体形成放大的实像。
目镜:相当于放大镜,将第一次成的实像再次放大。
目镜是
透镜
物镜是
透镜
伽利略望远镜
物镜是
透镜，成
的像，相当于
。
目镜是
透镜，成
的像，相当于
。
开普勒天
文望远镜
物镜是
透镜，成
的像，相当于
。
目镜是
透镜，成
的像，相当于
。