人教版八年级物理上册第5节 显微镜和望远镜

第5节显微镜和望远镜课题显微镜和望远镜课型新授课教学目标知识与技能1.了解显微镜和望远镜的基本结构和成像原理.2.了解望远镜在人类探索宇宙中的作用.过程与方法1.通过观察引导学生发散思维.2.培养学生综合运用所学知识的能力.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.教学重点知道显微镜和望远镜的基本结构和成像原理.教具准备显微镜、望远镜、放大镜、挂图、火柴盒、无色透明塑料膜、水、烧杯、滴管、装片（植物）、多媒体课件.教学难点利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理.教学课时1课时课前预习1.显微镜和望远镜的结构相似：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观察物体的叫物镜.2.显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，能成一个倒立放大的实像；目镜相当于一个放大镜，能成一个正立放大的虚像，因此通过显微镜我们看到的是一个倒立的被放大的虚像.3.望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像.4.物体的两端到人眼处所夹的角叫视角，物体越大，物体与人眼的距离越小，其视角就越大.5.我们的宇宙有上千亿个星系，太阳是银河系中的一员，地球在离太阳比较近的第三条轨道上.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入在凸透镜的应用中，有两种仪器不容忽视：一种是带来生物学革命的显微镜，一种是带来天文学革命的望远镜.因为有了显微镜，人们才得以观察到肉眼根本无法看到的极其细小的生物体结构及微生物；因为有了望远镜，人们才得以看到距我们较远的天体的运行情况及发现新的天体.为什么显微镜和望远镜具有如此神奇的功能呢？学完这课，你就会明白了.备课笔记进行新课显微镜我们在白纸上画一个小箭头，用两个火柴盒压住，在它上面放一块无色透明的塑料膜，用滴管从烧杯中吸上一些水，小心地把一个小水滴滴在塑料膜上，观察到什么现象？教师巡回指导，让学生们调整水滴跟桌面的距离，或用滴管改变水滴的直径.生1：观察到一个正立、放大的箭头.生2：观察到一个倒立、放大的箭头.生3：从实验中可知小水滴相当于一个凸透镜.生4：改变水滴跟桌面的距离可得到正立、放大的箭头和倒立、放大的箭头.同学们回答的很好，说明大家观察得很认真，那么如何能放大得更大呢？学生们再一次调整或借用其他仪器尝试，教师评价.教师演示：从水滴看到一个和原来方向相反、放大的箭头.再用一只放大镜来观察水滴.当放大镜移到一定位置，看到一个清晰的和原来方向相反的、被放得很大的箭头.学生们对这个结果很迷惘.看投影，在胶片上我画了个很小很小的三角形，经过投影仪，在屏幕上成倒立、放大的像，现在通过放大镜，再看看.生：看到比原来三角形大好几倍的三角形.学生们走出困惑，情绪高涨.人眼观察物体的细微结构时，分辨本领是有限的.把物体移近些，可以看得清楚些，借用放大镜可以看得更清楚些，但对于太细微的结构，如生物的细胞，移得再近，用放大镜也是看不清楚的.我们从实验中可看出用两个凸透镜可以放得更大.利用这个原理就制成了显微镜，下面我们一起来研究显微镜的结构和原理.教师让学生阅读教材P103“显微镜”，并提出问题，整理如下：（用多媒体展示）思考题：（1）显微镜的构造是怎样的？（2）显微镜的原理是什么？教师可结合教材P1035.5-1“显微镜的结构”，让学生讲解（教师适当提示）.学生回答：（讨论、交流后积极发言）（1）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.靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜.反光镜可旋转，能使反射光线从下方照射到被观察的物体上，增大物体的亮度.载物台用来放置被观察的物体，载物台中央有一圆孔，反光镜反射的光线从下方穿过圆孔，照射在被观察物体上.(2)被观察的物体位于物镜的1倍焦距和2倍焦距之间，通过物镜成一个放大的倒立实像，道理跟投影仪成像一样，这个放大的实像正好落在目镜的焦点以内，又通过目镜成放大的虚像，因此目镜的作用是一个放大镜.通过两次放大作用,我们就可以看清楚很小的物体了.同学们回答的很好，显微镜就是根据这个原理制成的.显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数.板书：显微镜原理：（1）物镜：f＜u＜2f，成倒立、放大的实像.（2）目镜：u＜f，成正立、放大的虚像.备课笔记知识拓展：观察到的像与物相比：倒立、放大的虚像，像与物左右、上下颠倒.因此，为了使被观察物体的像在视野的中央，移动物体时，像移动的方向与物体移动的方向相反.进行新课现在我们使用显微镜观察装片，先用眼观察，再用显微镜观察.学生认真观察，教师指导，使学生观察到清晰的像.【例1】（多媒体展示）关于显微镜的物镜和目镜所成的像，下列说法正确的是（）A．目镜成实像，物镜成虚像B．物镜成实像，目镜成虚像C．目镜和物镜都成实像D．目镜和物镜都成虚像解析：本题考查的是显微镜的目镜和物镜的成像性质．物镜将被观察物体第一次放大成实像，这个实像正好落在目镜的焦距以内，经目镜第二次放大后，成为放大的虚像．故本题正确答案是B．答案：B望远镜、视角1.望远镜约400年前在荷兰的一个小镇上，一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜片去看远处的景物时，发现这些景物近了许多.大约1609年，意大利的科学家伽利略知道了这件事，他在研究之后，用两个凸透镜做成了一台望远镜.他后来不断改进，用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不是一片连续发光的云，而是由许多的星星组成的.他发现月亮表面并不是平坦的，而是有许多高低不同的环形山；发现了太阳黑子，看到了土星周围有一圈光环.更重要的是，他发现了有四颗卫星绕着木星转，很神奇是吗？下面我们就一起来学习“望远镜”吧！教师让学生阅读教材P103~P104“望远镜”.并提出问题，整理如下：（用多媒体展示）思考题：（1）望远镜的构造是什么样的？（2）为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大？（3）望远镜和显微镜的原理是一样的吗？教师引导学生看教材图5.5-3后，仔细观察分析出结论.学生回答：（讨论、交流后积极发言）（1）望远镜也是由两组凸透镜组成.靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像.目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大.（2）望远镜的物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.（3）显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成，都叫物镜和目镜，但有不同的地方.显微镜的物镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像，作用是使物体进行一次放大.望远镜的物镜，物距在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用.同学们讲得很好.我们知道望远镜的物镜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.现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大，以求观测到更暗的星.教师用多媒体播放课件“望远镜的种类”，并进行讲解.板书：望远镜原理：物镜：u＞2f，成倒立、缩小的实像.目镜：u＜f，成正立、放大的虚像.备课笔记特别提醒：望远镜并没有把远处的物体放大，而是把物体拉近，增大了人眼的视角.进行新课【例2】（多媒体展示）对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是（）A.放大的实像，放大的虚像B.缩小的实像，缩小的虚像C.缩小的实像，放大的虚像D.放大的虚像，放大的实像解析：用望远镜观察的物体到物镜的距离都远大于物镜的2倍焦距，所以来自被观察物体的光经过物镜所成的像是缩小的实像，这个实像落在目镜的焦点以内，被目镜再放大，成为虚像．故本题选C.答案：C2.视角教师引导学生看教材P104图5.5-4，并播放多媒体课件“视角”，进行讲解.探索宇宙望远镜的发明，让人类探索宇宙变为了现实.请大家阅读教材P104~P105，看看望远镜在人类观察宇宙的前进道路上的成就.生1：意大利物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的科学家.生2：人们用望远镜观察到“海王星”，为牛顿的万有引力定律提供了有力的支持.生3：“哈勃”太空望远镜使人类观察宇宙的能力空前提高.结合观察教材P105中图5.5-7，谈谈我们对宇宙的了解.生1：宇宙是广阔无限的，拥有数十亿个星系，银河系是其中一个星系.生2：银河系异常巨大，一束光穿越银河系需要十万年的时间.太阳不过是它里面的几千亿颗恒星中的一员.而太阳的周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行.同学们说得很好（师可适时引导学生认识地球在离太阳比较近的第三条轨道上).人类对太阳系及整个宇宙的探索，经历了漫长的过程，随着科学的不断进步，这种探索会越来越深入.（就我国“神舟”号载人飞船、探索月球等航天事业的发展历程作简要介绍，激发学生的学习兴趣和求知欲.）备课笔记备课笔记教学板书课堂小结显微镜和望远镜在现实生活中并不经常被接触，因此在学习过程中，一定要重视理论联系实际，到实验室对照原物件学习明白其原理和各元件的作用．也需要同学们平时多动手、动眼，说不定同学们也会有非常了不起的发现.谢谢！教材习题解答【教材P104“想想做做”】取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体（如图）.调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止.物体是变大了还是变小了?把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现?解：把放大倍数较大（焦距较短)的凸透镜放在靠近眼睛的位置时，远处的物体看上去变大了；两个放大镜位置对调以后，远处物体看上去变小了.【教材P106“动手动脑学物理”】1.如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体.可以看到水滴就是一个放大镜.如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方.慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就可以看清玻璃板下的微小物体！解：本题是一道实际操作性探究实验题.放大镜和玻璃板上的小水滴都相当于凸透镜，小水滴的作用相当于物镜，放大镜的作用相当于目镜，调节放大镜和小水滴间的距离，使其共同作用相当于显微镜，就可看清玻璃板下微小的物体.2.收集人类探索宇宙历程的资料，自拟题目就你喜欢的相关问题写一篇科学小短文. 解：略.难题解答【例3】下列说法中不正确的是（）A.望远镜能用来观察远处的物体是因为它增大了眼睛的视角B.望远镜都用凸透镜作为物镜C.望远镜的物镜可以用凸透镜，也可以用凹面镜，而显微镜只能用凸透镜D.望远镜的物镜很大是为了会聚更多的光解析：伽利略望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜；开普勒望远镜的物镜和目镜都是凸透镜；反射式望远镜的物镜是凹面镜.答案：B布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.教学中可引导学生利用对比的方法去学习本节知识.如使用显微镜时，被观察的物体经过物镜的放大，第一次放大与幻灯机的原理相同；第二次放大与放大镜的原理相同.使用望远镜时，物镜的作用与照相机的原理相同，成缩小的实像；目镜的作用和放大镜的原理相同.2.通过望远镜的发明故事，教育学生要大胆地动手实践，元件的组合有时也是一种创新.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结。