1、第五章 透镜及其应用 第 5 节 显微镜和望远镜 【教学目标】 知识与技能 了 解 显 微 镜 和 望 远 镜 的 结 构 和 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、态度与价值观 1、 乐 于 参 与 观 察 、 实 验 、 制 作 等 科 学 实 践 。 2、 初 步 认 识 科 学 技 术 对 于 社 会 发 展 和 人 类 生 活 的 影 响 。 【教学重难点】 重点：知道显微镜和凸透镜基本结构及成像原理。 难
2、点：1、利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理。 2、理解显微镜和望远镜增大视角的方法。 【教学准备】或【实验准备】 教师用：两个焦距不同的凸透镜、显微镜、望远镜、多媒体课件。 学生用（每组）：两个焦距不同的凸透镜、显微镜、望远镜、装片（植物） 。 【教学过程】 主 要 教 学 过 程 教学内容 教师活动 学生活动 一、创设情 景，引入新 课 【情境创设】 元旦快到了，老师送给大家一张贺卡。 （说明：一张幻灯片，上用小中大字体写 有：祝愿大家在新的一年里收获多多、快乐多 多！） 【提出问题】 大家能看清送给你们的祝福吗？怎样才能 看清楚呢？（对比前后排学生可视情况，引导 学生认识：要看
3、清物体可把物体放大或移近。 ） 【揭示课题】 我 们 这 一 节 课 就 要 探 究 可把物体放大或移 近的工具 显 微 镜 和 望 远 镜 。 （板书） 有 的 学 生 看 不 清 楚 祝 福 的 内 容 。 交流讨论，搜集方 法：用放大镜放大； 用投影仪放大； 把物体移近观察； 用望远镜观察； (设计意图：激发学 生的学习兴趣和求知欲。 ) 二、合作探 究，建构知 识 （一）观 察 与 交 流 过渡：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。 【加油站】 （一）视角 1视角 越大，对物 体的观察越 清楚。 2视角 的大小不仅 与物体的大 小有关，还 与物体到眼
4、 睛的距离有 关。 视角：从眼睛的中心向物体两端所引的两 条直线的夹角。视角越大，对物体的观察越清 楚。 【问题设置】 视角的大小与什么因素有关呢？ 【观察比较】 说明：把物体移近或放大的目的是为了增 大视角。 【 释疑拓展】 人 眼 看 同 一 物 体 ， 为 什 么 会 出 现 “远 小 近 大 ” 的 现 象 ？ 认识视角。 讨论交流、观察比 较，明确：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。 (设计意图：通过观 察比较、交流讨论突破 难点。) 交 流 ： 这 和 物 体 在 人 眼 处 所 成 的 “视 角 ”有 关 ， 同 一 物 体 ， 离 人 眼 较 远
5、时 ， 视 角 较 小 ， 离 人 眼 较 近 时 ， 视 角 较 大 。 （二）实验探究、合作研讨 过渡：用什么工具可以把物体放大？ 回答：放大镜或投 影仪。 （二）显微 镜 1 复习：凸透镜的成像规律 U2f 时，成倒立、缩小、实像-照相机 fu2f 时，成倒立、放大、实像-投影仪 uf 时，成正立、放大、虚像-放大镜 2.互动一：实验探究显微镜的成像原理 用两个焦距不同的凸透镜观察近处的物体： （1） 【初步感知】 在白纸上画一个小箭头： 用焦距较短的凸透镜观察小箭头，观察到什 么现象？（教师巡回指导，让学生们调整凸透 镜跟箭头的距离，使学生观察到一个倒立、放 大的箭头。 ） 【总结】靠
6、近物体的凸透镜，成倒立、放大的 实像。 （板书） 那么如何能使像放大的更大？ 【做一做】 再用一只放大镜（另一个焦距较长的凸透 镜）观察上面看到的像，看到什么样的像？ 师组织学生实验，并巡视解决学生当中出 现的问题。 （说明：指导学生用短焦距的作物镜，用 长焦距的作目镜；物镜成的像要与物来比较； 目镜成的像要与物镜成的像来比较，物镜成的 像就是目镜的物。 ） 问：放大镜成的是什么样的像？ 【总结】放大镜，成倒立、放大的虚像。 （板 书） （ 2） 【 进 一 步 感知】 投影展示胶片“贺卡”上的小字，经过投 复 习 回 答 凸透镜的 成像的规律。 学生小组合作实验 探究、感知显微镜物镜 成倒立
7、、放大的实像。 交流方法：再一次 调整或借用其他凸透镜 尝试。 各小组合作实验探 究、感知用 组 合 的 透 镜 成像结果：放得很大的 像。 将看到的像与第一 次成像比较，明确放大 镜成倒立放大的虚像。 观察投影仪成倒立、 放大的像；最后看到放 1 主 要 结 构 ： 物 镜 凸 透 镜 目 镜 凸 透 镜 载物台、反 光镜。 2 显 微 镜 的 原 理 影仪，在屏幕上成什么样的像？现在通过放大 镜，再看看。 （设计意图：培养学生合作动手实验能力， 使学生通过实验探究、感知显微镜成像原理。 ） 揭 示 ： 我们从实验中可看出用两个凸透镜 组合可以将物体放得更大。利用这个原理就制 成了显微镜。
8、（板书） 3显 微 镜 的 主 要 构 造 及 作 用 【 展 示 实 物 和 课 件 】 1.观 察 显 微 镜 主 要 有 哪 些 部 分 组 成 ？ 2.物 镜 、 目 镜 各 是 什 么 透 镜 ？ 【 探 究 拓 展 ， 深化认识】 显 微 镜 的 光 路 图 【 归 纳 总 结 】 显 微 镜 的 原 理 物镜的作用（相当于投影仪）： 使被观察的物体成一个成倒立、放大、实像。 得很大的像。 各小组取出显微镜， 观察实物，对 照 实 验 器 材 ， 认 识 显 微 镜 的 主 要 构 造 及 作 用 。 观察、对比，深化 认识显 微 镜 的 成 像 原 理 。 回答：把物体的像放大
9、交流讨论注意事项。 目镜的作用（相当于放大镜）： 把物镜成的实像，再一次放大成虚像。 问：显微镜利用什么方法来增大视角？ 4练习显微镜的使用 使 用 显 微 镜 有 哪 些 注 意 事 项 ？ 使用显微镜观察装片。 5显微镜的放大倍数 显微镜的放大倍数与物镜的放大倍数和目 镜的放大倍数有什么关系？ 补充：物镜、目镜的焦距越短，放大率越高。 6拓展各式各样的显微镜 7【 应 用 拓 展 】 在显微镜下观察到的物像暗淡、偏左上方， 如何操作才能使它明亮并位于视野中央( ) A. 换用小光圈，装片向右下方移动 B. 换用大光圈，装片向左上方移动 C. 换用小光圈，装片向左上方移动 D. 换用大光圈，
10、装片向右下方移动 使用显微镜观察装片。 显微镜的放大倍数 等于物镜的放大倍数和 目镜的放大倍数的乘积。 认识现代显微镜的 发展，了 解 认 识 现 代 科 技 的 力 量 。 思考讨论交流回答： D.换大光圈，装片向右 下放移动。 （ 三 ） 望 远 镜 （三）实验探究、互动研讨 过渡：用显微镜把物体放大可以观察近处 的微小物体，那么如何看清远处的物体呢？ 答出用望远镜。 1 主 要 结 构 ： 物 镜 凸 透 镜 目 镜 凸 透 镜 2 望远镜的 原理 1 认 知 结 构 【 展 示 实 物 和 课 件 】 1.观 察 望 远 镜 主 要 有 哪 些 部 分 组 成 ？ 2.物 镜 、 目
11、镜 各 是 什 么 透 镜 ？ 2 互动二：实验探究望远镜的原理 用两个焦距不同的凸透镜观察远处的物体： 先用一个凸透镜观察的窗外远处的物体。观 察到什么现象？ 再用另一个凸透镜观察上面得到的物体的像。 注意成像情况。 师巡回指导组织学生实验，并巡视解决学 生当中出现的问题。 （说明：与显微镜相反，长焦距的放在前面作 物镜，然后再用短焦距的作目镜进行观察。 ） 【 探 究 拓 展 ， 深化认识】 显 微 镜 的 光 路 图 【归纳总结】望 远 镜 的 原 理 物镜的作用（相当于照相机）： 使被观察的物体成一个成倒立、缩小、实像。 观察交流总结望远 镜主要结构： 物 镜 凸 透 镜 目 镜 凸
12、透 镜 学生小组合作实验 探究、感知望远镜的物 镜成倒立缩小的像；目 镜成放大的像。 交流展示探究结果。 观察、对比，深化 认识望 远 镜 的 成 像 原 理 。 目镜的作用（相当于放大镜）： 把物镜成的缩小实像，再一次放大成虚像。 问：望远镜利用什么方法来增大视角？ （设计意图：在学生已有经验的基础上， 让学生自主合作探究，培养学生乐于探索自然 现象和日常生活中的物理学道理的情感，建立 将科学技术应用于实际的意识。 ） 3【释疑拓展】 （1）现代天文望远镜，力求把物镜的口 径加大，其目的是什么？ （2）把天文望远镜安置在大气层外，其 目的又是什么？ 【想想做做】 取焦距不同 的凸透镜，通过
13、两个透镜看前面 的物体，调整两 个透镜间的距离， 直到看得最清楚。物体是变大了还是变小了？ 两个放大镜的位置对调以后，你有什么新的发 现？ 4【对比学习】 显微镜和望远镜，它们有哪些相同点和不 同点？（见附件 1） 5 【拓展】其他类型的望远镜 同学们还知道其他类型的望远镜吗？ 【展示】 交流回答：把物体 的像移近、把物体的像 放大。 交流回答：（1）这 样它可以会聚更多的光， 使得所成的像明亮。以 便观测到更暗的星。 （2）这样可以较少 大气对光的影响。 亲自感受到把焦距 较短的凸透镜靠近眼镜 时，远处物体看上去变 大了；两透镜位置对调 以后，远处物体看上去 变小了。为了使远处的 物体看得更
14、清楚，就要 使物体放大，所以要用 两个焦距不同的放大镜。 如果两个放大镜焦距相 同，就没有放大作用了。 对比二者，加深认 识。 交流各种望远镜， 了解现代望远镜的发展： （设计意图：扩大学生的视野，建立将科 学技术应用于实际的意识。 ） 伽利略望远镜、开普勒 望远镜、牛顿式反射望 远镜、哈勃太空望远镜 等 有兴趣的学生课后 可以查阅相关资料。 （四）拓展 延伸探索 宇宙 【播放视频】-探索宇宙 （设计意图：扩大学生的视野，激发学生 探索热情，初步认识科学技术对于社会发展和 人类生活的影响。） 观 看 宇 宙 视 频 ， 了 解 利 用 望 远 镜 对 宇 宙 的 探 索 ， 初 步 了 解 宇
15、 宙 。 三、反馈练 习 见附件 2 师巡视检查 完成反馈练习 四、课堂小 结： 回顾本节课的学习内容 颗粒归仓学生讨论梳理 知识，交流收获和疑惑。 五、课堂检 测 教师巡视、讲评 学以致用 完成检测题、解答 见附件 3 六、布置作 业 出示思考题题目 见附件 4 课后完成 【板书设计】 第二节 生活中的透镜 一 、 视 角 1.视角越大，对物 体的观察越清楚。 2.与物体的大小有 关，还与物体到眼 睛的距离有关。 二 、 显 微 镜 1结 构 ： 物 镜 凸 透 镜 目镜凸透镜 2 原 理 物 镜 ： 倒立放大实像 目镜：放大的虚像 三 、 望 远 镜 1 结 构 ： 物 镜 凸 透 镜 目
16、镜凸透镜 2 原理 物 镜 ： 倒立缩小实像 目镜：放大的虚像 【教学反思】 一、教案的“亮点” 1、本节课重点是知 道 显 微 镜 和 望 远 镜 的 结 构 和 成 像 原 理 。 这节课运用了观察， 实验，讨论探究式学习，课堂教学中主要让学生通过小组合作自主探索活动， 体验探究的乐趣，使学生乐于观察实验，自主实验探究成像原理。激发学生学 习物理的兴趣，增加学生感性认识，避免了死记硬背，提示学生对知识的认识， 同时培养学生从物理现象中归纳科学规律的方法，通过两个透镜的组合，培养 发散思维的能力、初步的分析概括能力。 2、教学准备充分，教学设计细致，对学生、教师的指导作用较好。 二、教学中易
17、出现的问题 1、 在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对望远镜和显微镜的成像原 理易混淆，产生这一问题的原因是对望远镜和显微镜的成像原理理解不深刻。 要解决这一问题，就要引导学生通过凸透镜组合得出显微镜、望远镜的 成像原 理 。其中关键是教师的 有效引导。 2、教师往往过分突出了知识目标的落实，过程停留在理论分析上，对学生 实践能力的培养往往会有所欠缺。 附件 1 物镜的作用 目镜的作用 增大视角的方法 显微镜 使被观察的物体成一个倒立、放大实像 把物镜成的实像，再次放大成虚像 把物体的像放大 望远镜 使远处的物体在焦点 附近成倒立、缩小、 实像 把物镜成的实像， 再次放大成虚像 把物体的像
18、移近 把物体的像放大 附件 2 【 反 馈 练 习 】 1、 显 微 镜 镜 筒 两 端 各 有 一 组 凸 透 镜 ,靠 近 眼 睛 的 叫 _， 靠 近 被 观 察 物 体 的 叫 _。 2、 用 显 微 镜 观 察 物 体 时 ， 物 镜 对 物 体 所 成 的 像 是 一 个 倒 立 放 大 的_像 （ 填 “虚 ”或 “实 ”） ， 道 理 就 像 _的 镜 头 成 像 一 样 。 目 镜 的 作 用 则 像 一 个 普 通 的 _， 再 次 对 这 个 像 成 放 大 的 _（ 填 “虚 像 ”或 “实 像 ”） 。 3、 简 易 天 文 望 远 镜 由 物 镜 和 目 镜 组 成
19、 ， 远 处 的 物 体 经 过 物 镜 成 一 个 倒 立_的 实 像 ； 道 理 就 像 _的 镜 头 成 像 一 样 。 这 个 实 像 经 过 目 镜 成 一 个 正 立 放 大 的 _（ 填 “虚 像 ”或 “实 像 ”） 。 4、 物 体 对 眼 睛 所 成 视 角 的 大 小 不 仅 和 _的 大 小 有 关 ,还 和 物 体 到 眼 睛 的 _有 关 。 附件 3 【课堂检测】 1、 使 用 显 微 镜 时 ， 被 观 察 的 物 体 经 过 _次 放 大 ， 第 一 次 放 大 与 _原 理 相 同 ， 说 明 了 被 观 察 物 体 应 放 在 物 镜 的 _之 间 ， 成
20、 _像 ； 第 二 次 放 大 与 _原 理 相 同 ， 成 _像 。 2、望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成_像（填“虚”或 “实” ） ，这个像是_ （填“放大的 ”或“缩小的” ） ，道理就像 _的镜头成像一样，目镜的作用则像一个_用来把这个像放 大。 3、望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，是为了 _。 4、小明在用显微镜时，物镜和目镜的成像情况是（ ） A、物镜成放大的虚像，目镜成放大的虚像 B、物镜成放大的实像，目镜成放大的实像 C、物镜成放大的虚像，目镜成放大的实像 D、物镜成放大的实像，目镜成放大的虚像 5、显微镜的物镜成像相当于下列哪种光学元件的成像？（ ） A、照相机 B、投影仪 C、放大镜 D、潜望镜 附件 4 【作业思考题】 1、 为 什 么 显 微 镜 物 镜 的 焦 距 要 比 较 短 ， 目 镜 的 焦 距 要 比 较 长 ？ 为 什 么 望 远 镜 的 物 镜 的 焦 距 要 比 较 长 而 目 镜 的 焦 距 要 比 较 短 ？ 2、 请 同 学 们 课 外 搜 集 有 关 “显 微 镜 ”与 “望 远 镜 ”在 现 代 科 学 技 术 高 速 发 展 情 况 下 的 使 用 情 况 ， 以 及 其 对 我 们 人 类 将 来 的 影 响 ， 与 同 学 合 作 整 理 一 篇 小 报 告 。
