資源簡介

(共25張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級上冊
第五章 透鏡及其應用
第5節 跨學科實踐：制作望遠鏡
1.了解望遠鏡的物鏡和目鏡的成像情況及最佳成像距離。
2.了解視角對人眼看物體大小的作用。
3.通過望遠鏡的制作活動，經歷科學探究過程，發展科學探究能力。
課前準備
學習目標
課前準備
教學分析
學習重點 ：了解望遠鏡的構造及原理，設計、制作一個望遠鏡。
學習難點 ：通過實驗測量與理論分析相結合，確定望遠鏡的物鏡和目鏡之間的最佳成像距離。
學習方法 ：通過豐富的體驗活動，理解望遠鏡成像原理，為制作望遠鏡掃清障礙；通過小組合作完成制作，在動手、動腦的過程中獲得愉悅的學習體驗。
教具準備：光具座、F 型光源、凸透鏡(f=5 cm)、凸透鏡(f=10 cm) 。
教學內容
01
情境引入
02
互動新授
03
鞏固拓展
04
課堂小結
點我喔
情境引入
月球、火星等星球上都有和地球一樣起伏的山巒，我們可以用望遠鏡進行觀察。
互動新授
望遠鏡的基本構造是物鏡、目鏡，靠近眼睛的叫作目鏡，靠近被觀測物體的叫作物鏡。
物鏡的作用相當于照相機的鏡頭，使遠處的物體在焦點附近成倒立縮小的實像。目鏡的作用相當于放大鏡，用來把這個像放大。
知識點一 了解望遠鏡的基本原理
互動新授
望遠鏡的成像光路圖
A’
A’’
B’
B’’
通過望遠鏡看到的像 A"B"是倒立、縮小的虛像。
為什么使用望遠鏡觀察物體時會感到物體被放大了
看近處的物體，視角大，感覺到物體大。
互動新授
視角是從眼睛的中心向物體兩端所引的兩條直線的夾角，人眼的視角越大，在人眼視網膜上所成的像越大，人就感覺到物體越大。
互動新授
(1)視角的大小與物體的大小有關,當物體到眼睛的距離相等時,看大的物體時視角大,看小的物體時視角小 。
(2)視角的大小與物體到眼睛的距離有關,當物體的大小一定時,看近處的物體,視角大;看遠處的物體,視角小。
總結:視角的大小與物體本身的大小、物體到眼睛的距離有關。
互動新授
交流討論
為什么使用望遠鏡觀察物體時會感到物體被放大了
(1)望遠鏡的物鏡所成的像離人眼很近,相當于拉近了被觀察的物體；
(2)目鏡對物鏡所成的像放大,這使人眼的視角大,感到物體被放大了。
互動新授
1.望遠鏡的物鏡焦距與目鏡焦距哪一個大
2.望遠鏡的放大倍率如何表示
望遠鏡的物鏡焦距大于目鏡焦距。
望遠鏡的放大倍率為,其中是物鏡的焦距,是目鏡的焦距。
知識點二 設計簡易望遠鏡
互動新授
1.為了讓成像質量好一些,望遠鏡的放大倍率不宜過大,取放大倍率為2~3倍即可。
2.應選擇焦距較長,直徑較大的凸透鏡作為物鏡,焦距較短、直徑較小的凸透鏡作為目鏡。
提示：
互動新授
使用手持望遠鏡觀察教室外面樓頂上的物體，怎樣才能看到一個最大、最清晰的像？
試著做一做
前后移動鏡筒,改變物鏡與目鏡的距離,可以看到一個最大、最清晰的像。
可以使用光具座進行測量。
如何準確知道目鏡與物鏡之間成像的最佳距離
互動新授
望遠鏡的物鏡與目鏡之間的最佳成像距離L十。
演示實驗
互動新授
當遠方天體發出的平行光線經過物鏡后,在物鏡焦點外距焦點很近的地方,得到天體倒立、縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點是重合在一起的,所以實像位于目鏡和它的焦點之間離焦點很近的地方,所成實像對目鏡來說是物體,再經過目鏡成正立、放大的虛像。
這樣,當我們對著目鏡進行觀察時,所看到的是天體的倒立、放大的虛像,也是物鏡與目鏡之間最佳成像距離。
互動新授
通過兩個凸透鏡組合使用,兩次成像,可以使我們看清楚遠處的物體,通過光具座可以實現共軸調節。相較于手持望遠鏡,還有哪些不足之處
制作望遠鏡,需要制作鏡筒。
很難看到明亮或完整的像,這是因為外界光線有干擾。
互動新授
1.如圖所示,分別用瓦楞紙包裹物鏡、目鏡,制作鏡筒。
2.根據測算的最佳距離,確定鏡筒的長度范圍,裁出凹槽,作為目鏡和物鏡前后調節的軌道。
3.將兩個鏡筒嵌套在一起,根據需要,調整目鏡鏡筒的粗細,以便實現共軸調節。
4.觀看遠處物體,抽拉套筒調節兩透鏡間的距離,直到看到清晰的像。
知識點三 制作及調試望遠鏡
互動新授
1.鏡筒內徑與對應的透鏡外徑相同，確保透鏡能夠緊密安裝。
3.截取鏡筒長度，物鏡筒長約 28cm，目鏡筒長約 18cm。
2.目鏡鏡筒的外徑與物鏡鏡筒的內徑相同，保證兩個套筒套接緊密。
制作鏡筒的一些好的做法:
互動新授
展示交流
向其他同學展示成果,介紹自己的制作方案,分享自己的收獲。
鞏固拓展
小陽學習了望遠鏡的原理之后，自己動手制作了一個望遠鏡，結構如圖甲所示，其中物鏡的焦距為 20cm，目鏡的焦距為5cm，經過不斷地調試，他看到了遠處物體最大、最清晰的像（成像原理的光路圖如圖乙所示）。下列說法錯誤的是（ ）
A.遠處的物體經過物鏡成像在物鏡的焦點附近
B.眼睛看到的是遠處物體倒立的實像
C.此時物鏡和目鏡之間的距離約為 25 cm
D.物鏡的作用相當于照相機，使遠處的物體成像在距離眼睛很近的位置
B
鞏固拓展
【解析】　遠處的物體經過物鏡成倒立、縮小的實像，像在物鏡的焦點以外緊靠焦點的位置，故A正確；眼睛看到的是遠處物體倒立的虛像，故B錯誤；人看到了遠處物體最大、最清晰的像，此時物鏡和目鏡之間的距離約等于物鏡的焦距與目鏡的焦距之和，即 20cm+5cm=25 cm，故C正確；物鏡相當于照相機的鏡頭，來自遙遠天體的光經物鏡后成一個倒立、縮小的實像，使遠處的物體成像在距離眼睛很近的位置，增大了人眼觀看像的視角，故D正確。
課堂小結
1.物鏡成倒立、縮小的實像,相當于照相機
2.目鏡成正立、放大的虛像,相當于放大鏡
3.人眼看近處的物體,視角大,感覺到物體大
4.望遠鏡的放大倍率為
5.物鏡與目鏡之間最佳成像距離L≈ 十
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