显微镜和望远镜

[ 教学设计 ] 望远镜和显微镜是透镜的重要应用，不需要学生对他们的原理了解很深入，重点在于能够动手制作望远镜和凸透镜，提高实际解决问题的能力。 （ 1 ）课前调查。 要求学生在课前查阅有关望远镜、显微镜的知识，激发他们的好奇心和学习欲望。 （ 2 ）课堂猜想，实验探究。 教师引导学生自主探究，自己在实验过程中发现了如何制作望远镜、显微镜。而且还有多种途径，使学生获得成功感，激发学习热情。 [ 教学目标］ 1 ．知道望远镜，显微镜的有关常识。 2 ．会利用透镜自制望远镜，显微镜。 3 ．对透镜的应用产生强烈的兴趣，激发学生的操作愿望，体会物理知识和生活实际相联系。 [ 教具、学具、实验器材］ 1 ．学生用器材：（每桌一套）凹透镜一只，两个焦距不同的凸透镜，透明的塑料架一个， 2 ．教师演示用：望远镜，显微镜（实物）。 ［教学重点］ 能够利用透镜自制望远镜，显微镜。 ［课前研究课题］ 1 ．调查望远镜、显微镜的发展史。 2 ．调查望远镜、显微镜的应用。 [ 教学过程 ] 共同探索过程 教师导航 学生活动 说明 一、投石问路 师问 : 我们前面学习透镜有那些作用呢 ? 生答 : (1) 可以用凸透镜制作照相机 , 它是利用凸透镜能成缩小的实像制成的。 (2) 用凸透镜可以将物体放大。（ 3 ）用凹透镜来矫正人的视力。（为本节课作铺垫。） 师说：神话故事《葫芦娃》中有一位葫芦娃有特殊的本领 , 他有千里眼 , 能够看到很远以外的东西 . 设问 : 大家想不想拥有和他有一样的本领呢 ? 生答 : 想 ! 师 : 我们只需要借用一特殊的工具就可以实现大家的愿望 , 那就是我们今天要共同学习的 ------ 望远镜 !( 板书 )----- 故事引入，激发学生兴趣。 二、进行新课： （一）望远镜（ telescope ）引出与望远镜相关的物理名称 这是大家平时见到的双筒望远镜（展示实物）。我们注意观察它有几个透镜构成的？什么样的透镜呢？（展示望远镜的框架图）这两个透镜有特定的名称，靠近眼睛的透镜，我们叫它目镜；另一个叫物镜，因为靠近被观察物体。 生：有两个，都是凸透镜。 实物给学生一个立体的印象，再用课件展示双筒望远镜的框架图（突出透镜，忽略其他的器件，避免新的难点出现）。 师问：哪位同学用过望远镜的？用过的举手。哪位同学能够给大家介绍以一下你所知道望远镜的知识呢？ 大多数同学都举手学生积极踊跃的发言。介绍自己找到的信息资料。 课前让学生把收集的资料用课件的形式展现。 学生探究实践营造探究氛围 师：同学们介绍的都很好！如果我们身边有透镜，自己能不能用透镜来组成望远镜呢？如果能，哪怎么样组合呢？首先大家观察一下你身边有那些透镜，有几个？大家按照我的要求组合透镜观察物体，注意透镜的变化和每个透镜的位子！ 1 ．先取用一只凸透镜和凹透镜，凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，缓慢调节两个透镜间的距离，直到看的最清楚为止。你看到远处的物体有什么变化？ 它的作用和什么使一样的呢！ 我们可不可以用透镜自己做望远镜呢？怎么做？ 我们凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，可以制造望远镜，那么，把两个透镜调换位子，凹透镜作为物镜，以凸透镜作为目镜可以么？大家试一试！那么两个凸透镜可不可以制作望远镜呢？如果可以怎么组合呢？ 我们按照前面的做法来试一试，看看到底是否可行？ 可以作成望远镜么？认为可以的，你是如何组合两块不同的凸透镜的呢？ 其他同学试一试，以焦距较小的的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，缓慢调节两透镜的距离。看行不行？谁能总结一下，我们有几种方法来自制望远镜？ 生：两个大小不一样的凸透镜，一个凹透镜。学生动手操作 生：远处的物体变近了！生：望远镜生：可以！凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜。学生操作。生：一片模糊，不可以学生操作生：可以！还有说：不可以！生：以焦距较小的的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，调节两透镜的距离就可以了。 学生按要求操作。生：远处的物体变近了！生：两种 1 ．凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜。 2 ．以焦距较小的的凸透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜。 设疑，激发学生兴趣。两透镜之间移动不能快，使人头晕！让学生获得成功感，激发学生的探索热情。教师不断提问，引导学生逐步探索。 （二）显微镜（ microscope ） 在用两凸透镜做望远镜试，看不清的同学你试如何摆放凸透镜的？大家按照这样的方法组合透镜，来看你们头发丝，你会有什么发现？恭喜大家，你们制造出了一个显微镜。以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜。我们不可以看见远处的物体，但是我们可以看见细小得物体。这就变成了显微镜。现在手边只有一只凸透镜能不能制作凸透镜呢？ 生：以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜。学生操作 生：头发丝变的很粗。 （用学生的矛盾和疑问引入显微镜。让学生再次获得成功的感觉，激发探索的欲望！设疑、学生思考） 小小发现 大家在这个透明的塑料盒上滴一滴水，在把旁边带有小箭头的纸片放到它的正下方，看箭头有什么变化？ 这个水滴的作用和什么是一样的？我们再试着用大凸透镜作为目镜来观看水滴，缓慢调节透镜和水滴的距离，你回看到什么现象？我们把箭头换成头发丝，观察一下？在我们缺少凸透镜的条件下，怎么制作显微镜呢？ 小结： 原来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像，通过目镜又一次被放大，这样显微镜观察到的像比实物大很多倍。（展示显微镜实物）这个就是我们生物实验室用的显微镜，哪为同学给大家详细介绍一下关于显微镜的有关知识。 生：变大了。生：凸透镜。生：箭头变的特别大。生：头发变的很粗。生：可以用小水滴等代替凸透镜。学生介绍。（锻炼学生解决问题的能力。） 结合课件叙述。 学生总结：这节课你学会了那些知识？ 生：学会了制作望远镜和显微镜。 1 ．凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，可以作成望远镜。 2 ．以焦距较小的的凸透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，可以作成望远镜。 3 ．以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜，可以作成显微镜。 4 ．没有透镜，我们可以找生活中的物体来代替。（培养总结，概括能力。） 课后巩固。 回家后，利用透镜制做望远镜和显微镜。没有透镜的，我们可以找一些透镜的替代品！ 有关知识： 一．望远镜 １、 望远镜的作用：可以将远处的物体变的很近。用一架好的双筒望远镜可以清晰地看见月球上的环行山，还可以看到许多平时看不到的星星。 ２、 发展史： （１） 1608 年，荷兰的一位眼镜制造商无意间通过凹透镜（作为目镜）和凸透镜（作为物镜）看远处的物体，意外的发现远处的物体变近了，从而导致了望远镜的发明． （２）第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家伽利略． 1609 年他用自制的望远镜（如图 4 — 18 所示）观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的＂日心说＂．由于伽利略长期用望远镜直接观察太阳．，没有采取保护措施，晚年时不幸双目失明． （３） 1611 年德国天文学家开普勒用凸透镜代替凹透镜作为目镜，用两个凸透镜组成望远镜，如图 4 — 19 所示．这种望远镜视野较广，特别适宜于观察行星和月球，通常称开普勒望远镜． （４）请大家图 4 — 12 ，这个外形很像雷达是射电望远镜抛物面天线，经计算机连接可以组成一台超级望远镜． （５）请看图 4 — 21 ，这个就是哈勃空间望远镜， 1990 年被送入太空，使我们观测宇宙的能力空前提高． 二．显微镜。 1 ． 20 世纪 90 年代研制的超分辨率透射电子显微镜，放大率可达 1500 倍，使人能直接观察到原子。 2 ． 982 年发明了隧道显微镜，不仅分辨率高，而且可以操纵单个原子或分子，改变物质结构。