第5节 显微镜和望远镜
【教学目标】
知识与技能
1.了解显微镜和望远镜的基本结构。
2.知道影响视角大小的因素。
3.能说出显微镜和望远镜的成像原理。
过程与方法
1．体验利用两个透镜组成显微镜和望远镜的实践过程 。
2. 尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析和概括能力。
情感、态度与价值观
了解望远镜和显微镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响，养成热爱自然、热爱科学的情感。
【教学重点】
了解显微镜、望远镜的原理
【教学难点】
知道视角的含义及影响因素
【教具准备】
多媒体课件、每组不同焦距的凸透镜两个
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情境引入新课
【课件展示】微小而精致的雪花，简单而有趣的细胞；遥远而神秘的星系。这一切仅凭我们的眼睛是无法看清的，之所以能够看到是因为人类借助了一双更神奇的“眼睛”---显微镜和望远镜。它们是如何帮助我们看到这些现象的呢？我们今天就来共同探究“显微镜和望远镜”的知识。
观察图片、讨论、交流
二、新课教学 探究新知
（一）显微镜
1.显微镜的基本结构
（设计意图：激趣设疑，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣和求知欲）
【板书课题】§5-5显微镜和望远镜
【实物展示】结合显微镜，了解显微镜的基本结构：
【板书】显微镜的结构
【精当点拨】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，焦距较大；靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，焦距较小。显微镜就是利用这两个凸透镜来帮助人眼看清微小物体的。
（设计意图：激发学生的学习热情，养成学生实验观察能力）
观察并认识：
显微镜的基本结构：物镜、目镜、反光镜等
讨论反光镜的作用：
将光线会聚，增加物体的亮度
使用显微镜观察微小物体
2.显微镜成像的基本原理
（二）望远镜
1.望远镜的结构
【课件展示】显微镜的成像原理光路图
【引导】通过分析显微镜的两次成像特点，讨论显微镜的物镜和目镜在成像过程中所起的作用与我们学过的那种光学仪器相似？
【总结】显然，显微镜是通过物镜和目镜的两次放大作用，使人眼看清楚物体的。
【板书】
物镜-----成倒立、放大的实像，相当于投影仪的镜头
目镜-----成正立、放大的虚像，相当于放大镜
看清物体的方法-------把物体二次放大
（设计意图：通过成像情况的理论分析，养成学生知识迁移运用能力）
【开阔视野】人眼只能看到0.1 mm左右的细节，光学显微镜可放大物体1000~1500倍左右，可使我们看清物体万分之一毫米左右的细微结构．大大提高了我们的观察能力，但是要观察物质更细微的结构，例如：分子、原子等，光学显微镜就无能为力了．必须用放大倍数更高的电子显微镜．
【课件展示】电子显微镜
分析显微镜的两次成像特点，讨论物镜和目镜的作用：物体经物镜成倒立放大的实像，相当于投影仪；又经目镜成正立放大的虚像，相当于放大镜
工业电子显微镜 医用电子显微镜
【设疑】显微镜可以通过把微小物体二次放大的方法帮助我们看清楚近处微小的物体，那么对于远处（例如：距离我们几亿光年的星体）的物体我们需要借助哪种神奇的“眼睛”帮助我们看清楚呢？
【课件展示】望远镜，认识望远镜的基本结构：
【精当点拨】常见的望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，焦距较小；靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，焦距较大。望远镜就是利用这两个凸透镜来帮助人眼看清远处物体的。
【想想做做】
（1）先用一个凸透镜（焦距大）观察窗外远处的物体，注意成像情况。
（2）再用另一个凸透镜（焦距小）观察上面得到的物体的像，注意成像情况。
口答：
望远镜
学生观察后说出望远镜的基本构造：
物镜、目镜
动手操作、观察成像情况：
成倒立缩小的实像
成正立放大的虚像
两凸透镜的位置对调后，成的像变小了。
2.望远镜的成像原理
3．视角
（3）将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，对比两次成像的大小。
（设计意图：增加学生活动内容的趣味性，让学生体验到学习的成功）
【课件展示】望远镜的成像原理光路图
【引导】通过分析望远镜的两次成像特点，讨论望远镜的物镜和目镜在成像过程中所起的作用与我们学过的那种光学仪器相似？
【板书】
物镜-----成倒立的缩小的实像，相当于照相机的镜头。
目镜-----成的正立放大虚像，相当于放大镜 。
【设疑】同一个物体,离我们远时非常小,离我们近时非常大.例如天上飞的飞机,在空中时我们感觉它同一只大鸟相仿,降落后,却很大,为什么呢?
（设计意图：通过生活中的实例引入视角）
【点拨】
分析望远镜的两次成像特点，讨论物镜和目镜的作用：物体经物镜成倒立缩小的实像，相当于照相机；又经目镜成正立放大的虚像，相当于放大镜
讨论：
物体离得远，所以看得小
知道视角的含义：
物体对眼的光心O所张的角,叫做视角,视角越大,在视网膜上所成的像越大,我们看到的物体就越大,反之就越小.
讨论影响视角的因素
（三）探索宇宙
1.望远镜的发展
原来是视角在作怪,一个物体能不能被看清楚,跟物体在视网膜上的像的大小有关.视网膜上的像越大,受到刺激的感光细胞越多,眼睛对物体的细微部分分辨得就越清楚.如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上,那么眼睛就觉得这个物体只是一个点.视网膜上像的大小决定于被视物体对眼睛的光心所张的角,即视角的大小
【课件展示】视角及视角大小的影响因素
【讨论】使用望远镜观察物体时感觉物体被放大了，这是通过什么方法增大了视角？
【开阔视野】利用两个凸透镜做成的望远镜叫开普勒望远镜，除了这种望远镜外，利用凸透镜和凹凸镜、凸透镜和凹面镜也可以制作望远镜。
【课件展示】伽利略望远镜和牛顿反射式望远镜
【点拨】
视角的大小与物体大小和物体到人眼的距离有关
讨论：
减小物体到人眼的距离
自主学习：
2.探索宇宙
现代望远镜通常将物镜制作的比较大，其目的是为了会聚更多的光，使被观察物体看起来更亮，更清楚。
【自主学习】望远镜的发明和使用扩大了人的视野，开创了人类探索宇宙的历史。请同学们自学课本P104页“探索宇宙”部分，了解科学家探索宇宙的历程。
【课件展示】哈勃望远镜和射电望远镜
哈勃望远镜 射电望远镜 太阳系鸟瞰图
【课件展示】河外星系
【总结】宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是这上千亿个星系中的一个，银河系异常巨大，太阳不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。
（设计意图：发挥学生的主体作用，养成学生自学能力）
人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年。一束光以的速度从这个天体发出，要经过130亿年才能到达地球。银河系异常巨大，一束光穿越银河系需要10万年的时间。太阳只不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员，地球是围绕太阳运行在第三条轨道上的一颗行星。
课堂小结
回顾课堂，
通过本节课的学习，同学们显微镜和望远镜已经有了一定的认识，那么请同学们回顾一下本节课的学习的内容，课件展示。见附件1
梳理知识点,明确重难点
当堂检测
学生独立完成，教师出示答案，生生互助，师生点评。见附件2
完成检测题，明确答案。破除疑点
作业
课下巩固、思考、拓展、提高 见附件3
课后完成
【板书设计】
§5-5显微镜和望远镜
一、显微镜
基本结构：物镜、目镜、反光镜、载物台。
物镜---成倒立、放大的实像，相当于投影仪的镜头。
目镜---成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
看清物体的方法-------把物体二次放大
二、望远镜
基本结构：物镜、目镜。
物镜---成倒立的缩小的实像，相当于照相机的镜头。
目镜---成的正立放大虚像，相当于放大镜 。
看清物体的方法-------增大视角
三、探索宇宙
宇宙――银河系－－太阳系――地球
【教学反思】
一、案例的亮点
1.显微镜可以把肉眼看不到的物体放大到可以看得见，它经过两次放大——先经物镜得到放大的实象，再经目镜成放大的虚象。为了便于学生记忆，我仔细引导他们分析物体和物镜的距离，实像和目镜的距离，并且用光路作图加以说明。这样学生彻底理解了显微镜的工作原理，兴趣高涨。
2.为了最大化地激发学生的求知热情，我将生物实验室中的显微镜分发给学生，不仅让学生认识它，还让学生使用它观察感兴趣的微小物体；为了探究望远镜，我让学生亲自通过利用两个凸透镜来模拟望远镜观察远处的物体，增加感性认识。
二、存在问题
视角难点的突破有些过于简单，特别对于视角的定义，学生认识起来不自然，比如物体对眼睛的光心的张角中的光心是何意？学生还真不明了，有待改进。
附件1 课堂小结
附件2 当堂达标
1.生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是( )
A.物镜成倒立、放大的实像 B.物镜和目镜都成实像
C.物镜和目镜都成虚像 D.目镜成正立、放大的虚像
2. 如果想仔细观察一片树叶的内部结构，最好使用( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.放大镜 D.显微镜
3. 如图所示是一个简易天文望远镜的内部结构．远处的物体经过物镜成一个倒立_______的实像，此像落在目镜_________的位置，目镜的作用是把这个像放大．
4. 下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（ ）
A．通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
B．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像
C．所有望远镜的物镜都相当于凸透镜
D．以上说法都不对
5. 物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成像越大，眼睛看物体就越清楚．视角大小不仅跟物体大小有关，还跟物体到眼睛的距离有关．下面四种情况中，眼睛感到最长的物体是( )
A. 站在20 m远的1.6 m高的人
B. 18 m远的一棵1.7 m高的小树
C. 20 m远的1.7 m高的栏杆
D. 40 m远的1.8 m高的竹竿
附件3 课后作业
王鹏的爸爸买回一个望远镜，王鹏很喜欢这个望远镜，他先将目镜放在眼睛前面观察远处的景物，然后将望远镜掉转过来，将物镜放在眼睛前面观察远处的景物．他两次利用望远镜观察景物有什么不同吗？
第一次：__________________________________________________________。
第二次：__________________________________________________________。
当堂达标答案:
1.A、D 2.D 3.缩小 一倍焦距以内 4.B 5.B
课后作业答案：
远处的物体拉近了； 远处的物体更远了
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