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第五节 显微镜和望远镜
●教学目标
一、知识与能力
了解显微镜和望远镜的基本结构.
二、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.
三、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.
●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.
●教学用具
投影仪、投影片、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).
●课时安排
1 课时
●教学过程
一、创设情景,引入新课
[师]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,或滴管改变水滴的直径]
[生甲]观察到一个正立、放大的箭头.
[生乙]观察到一个倒立、放大的箭头.
[生丙]从实验中可得出小水滴相当于一个凸透镜.
[生丁]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.
[师]同学们回答的很好,说明大家观察很认真,那么如何能放大的更大?
学生们再一次调整或借用其他仪器尝试.
[生甲]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]
[师]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.
[生甲]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]
[师]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,想了解它吗?想了解什么?
二、新课教学
[生甲]显微镜的构造?
[生乙]显微镜的原理是什么?2
[生丙]如何使用显微镜?
结合课本图 3.5—1 投影.让学生讲解.
[生甲]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.
[生乙]靠近眼睛的凸透镜叫做目镜.
[生丙]靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜.
[生丁]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.
[生戊]载物台用来放置被观察的物体,载物台中央有一圆孔,反射镜反射的光线从下
方穿过圆孔,照射在被观察物体上.
[生己]物体通过物镜成放大的实像.这个实像作为目镜的“物体”,通过目镜成放大的
虚像.
[生庚]显微镜使物体经过两次放大,使肉眼看不到的小物体能看到.
[生辛]物镜使物体成放大、实像,物距在二倍焦距和焦距之间;目镜使物体成放大、
虚像,物距在焦距之内.
[师]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.
一、显微镜(板书)
原理:物镜 f<u<2f
目镜 u<f
[师]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.
[学生们观察、教师指导,使学生观察到清晰的像]
[师]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?想了
解吧.
[生甲]望远镜的构造是什么样的?
[生乙]为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大?
[生丙]望远镜和显微镜的原理是一样的吗?
[生丁]望远镜的种类有哪些?
[师]看投影课本图 3.5—2,仔细观察分析的结论.
[生甲]望远镜也是由两组凸透镜组成.
[生乙]靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜.
[生丙]物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像.
[生丁]目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大.
[生戊]我们能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,物体对
眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关,还和物体到眼睛的距离有关.
[生己]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.
[生庚]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.3
[师]就同学们所讲,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.
二、望远镜(板书)
原理:物像:u>2f 倒立 缩小的像.
目镜:u<f 正立、放大的像.
[生甲]望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜.
[生乙]还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜.
[师]大家知道的真多,能否简单介绍一下.
[生甲]我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的,是双筒望远镜,它的两个镜
筒都是拐了弯的.在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”.这种设计一方面缩短了镜筒的长
度,再者经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来.
[生乙]望远镜观看的对象在远处,无法移近,要看清楚就要尽可能多地收集远处物体
发来的光,观察宇宙中的星体时更是要这样.因此望远镜的物镜总是做得尽可能大,用玻璃
不可能制成直径很大的透镜.因为大块玻璃质地不均匀,会导致透镜折光不好,使看到的像
有扭曲,为了消除凸透镜成像的缺点,牛顿发明了反射望远镜.它的物镜不用凸透镜而用凹
面反射镜,也使光在目镜焦点处成实像.
[生丙]在地面上用望远镜观察星空时,星体发来的光在穿过大气层的时候,要被吸收
一些,还要受到不规则折射的影响,因此大大影响像的质量,为改进对星体的观察,1990
年美国向太空发射了一台望远镜,叫哈勃太空望远镜.
三、小结
引导学生小结
显微镜构造:
①物镜 原理 f<u<2f
②目镜 原理 放大镜作用
望远镜构造:
①物镜 原理 u>2f
②目镜 原理 放大镜作用
四、布置作业
P67 动手动脑学物理①②.
[动手动脑学物理参考答案]
1.注意这个实验可以让学生做一下,但要注意安全,不要让烧热的玻璃珠碰到身体.
2.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.为了使远处的物体看得更清楚,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.
五、板书设计