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第5節(jié)　跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn):知道望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu)。
難點(diǎn):利用凸透鏡成像規(guī)律理解望遠(yuǎn)鏡的原理。
【教法與學(xué)法】
教法:引導(dǎo)啟發(fā)式、討論合作式、 實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)
學(xué)法:學(xué)案導(dǎo)學(xué)自學(xué)、小組合作討論
【課前準(zhǔn)備】
教師:多媒體課件、望遠(yuǎn)鏡
學(xué)生:搜集望遠(yuǎn)鏡的資料
【教學(xué)過程】
一、引入新課
用幻燈片展示人類可以看到卻無法看清楚的物體——細(xì)胞、雪花及宇宙中的天體。你知道這些物體都是通過什么觀察到的嗎
大屏幕展示顯微鏡下的微小物體圖片:
大屏幕展示哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的天體圖片:
望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡就是我們的“千里眼”“火眼金睛”,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)它們!
二、進(jìn)行新課
(一)望遠(yuǎn)鏡
因?yàn)閷W(xué)生在生活中玩過望遠(yuǎn)鏡,所以提出問題:
1.望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造是什么樣的
2.如何使用望遠(yuǎn)鏡
然后學(xué)生結(jié)合課件或投影一一講解。
那望遠(yuǎn)鏡看清遠(yuǎn)處物體的原理是什么呢 教師出示原理圖,讓學(xué)生觀察分析討論。
然后教師結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律,簡(jiǎn)單解釋:
望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成,靠近眼睛的叫作目鏡,靠近被觀測(cè)物體的叫作物鏡。物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像,目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放大鏡,用來把這個(gè)像放大。所以望遠(yuǎn)鏡可以簡(jiǎn)單看成是照相機(jī)和放大鏡的組合。
(二)視角
1.定義:通過觀察圖片,簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)什么是視角。
2.視角大小的影響因素:通過觀察圖片,簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)視角大小的影響因素
結(jié)合以上問題的分析,提出問題:
(1)顯微鏡是如何增大視角,來看清楚小物體
(2)望遠(yuǎn)鏡是如何增大視角,來看清楚遠(yuǎn)處物體
學(xué)生簡(jiǎn)答討論回答,教師再簡(jiǎn)單解釋:
顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡都是由兩組凸透鏡組成,都叫物鏡和目鏡,但有不同的地方,顯微鏡的物鏡,物距在二倍焦距和一倍焦距之間,成倒立放大的像。作用是使物體進(jìn)行一次放大。所以顯微鏡是通過增大物體的大小增大視角的。
望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小,但它離我們的眼睛很近,再加上目鏡的放大作用。視角就可以變得很大。所以望遠(yuǎn)鏡是通過縮小距離和增大像的大小來增大視角的。同時(shí)望遠(yuǎn)鏡的物鏡直徑比我們眼睛的瞳孔大得多,這樣它可以會(huì)聚更多的光使得所成的像更加明亮。這一點(diǎn)在觀測(cè)天空中的暗星時(shí)非常重要。現(xiàn)代天文望遠(yuǎn)鏡都是力求把物鏡口徑加大,以求觀測(cè)到更暗的星。
望遠(yuǎn)鏡有伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡、牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。還有普通望遠(yuǎn)鏡、軍事望遠(yuǎn)鏡、紅外線望遠(yuǎn)鏡。我們見到的普通望遠(yuǎn)鏡和軍事望遠(yuǎn)鏡都是雙筒的,是雙筒望遠(yuǎn)鏡,它的兩個(gè)鏡筒都是拐了彎的。在拐彎處分別安裝了兩個(gè)“全反射棱鏡”。這種設(shè)計(jì)一方面縮短了鏡筒的長(zhǎng)度,再者經(jīng)過那兩塊棱鏡的兩次反射也能使本來倒立的像正立過來。望遠(yuǎn)鏡觀看的對(duì)象在遠(yuǎn)處,無法移近,要看清楚就要盡可能多地收集遠(yuǎn)處物體發(fā)來的光,觀察宇宙中的星體時(shí)更是要這樣。因此望遠(yuǎn)鏡的物鏡總是做得盡可能大,用玻璃不可能制成直徑很大的透鏡。因?yàn)榇髩K玻璃質(zhì)地不均勻,會(huì)導(dǎo)致透鏡折光不好,使看到的像有扭曲,為了消除凸透鏡成像的缺點(diǎn),牛頓發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡。它的物鏡不用凸透鏡而用凹面反射鏡,也使光在目鏡焦點(diǎn)處成實(shí)像。
(四)探索宇宙(學(xué)生閱讀)
在地面上用望遠(yuǎn)鏡觀察星空時(shí),星體發(fā)來的光在穿過大氣層的時(shí)候,要被吸收一些,還要受到不規(guī)則折射的影響,因此大大影響像的質(zhì)量,為改進(jìn)對(duì)星體的觀察,1990年美國(guó)向太空發(fā)射了一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,叫哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。播放一些視頻讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解哈勃的貢獻(xiàn)。
【課堂小結(jié)】
教師:通過今天的學(xué)習(xí)你學(xué)到了什么,有什么成功的經(jīng)驗(yàn)和收獲
學(xué)生:
1.望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu)和成像原理。
2. 宇宙的構(gòu)成。
【板書設(shè)計(jì)】
1.望遠(yuǎn)鏡
物鏡(焦距長(zhǎng)):倒立　縮小　實(shí)像　照相機(jī)
目鏡(焦距短):正立　放大　虛像　放大鏡
2.視角
增大視角:把物體放大　把物體移近
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