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第5章
第5節(jié)
人教版-物理-八年級上冊
顯微鏡和望遠鏡
1.通過學習顯微鏡、望遠鏡，掌握它們的基本結(jié)構(gòu)和成像原理;
2.通過了解望遠鏡和顯微鏡的發(fā)展歷程，體會科學技術(shù)對社會發(fā)展和人類生活的影響。
【重點】知道顯微鏡和望遠鏡的基本結(jié)構(gòu)。
【難點】利用兩組凸透鏡成像規(guī)律，理解顯微鏡和望遠鏡的原理。
學習目標
學習目標
1.
依靠___________的調(diào)節(jié)作用可以使遠處的物體和近處的物體都成像在___________上。
2.
在近視眼模型前加一個焦距合適的___________，能改善物體在“視網(wǎng)膜”上的成像情況。
3.
在遠視眼模型前加一個焦距合適的___________，能改善物體在“視網(wǎng)膜”上的成像情況。
晶狀體
視網(wǎng)膜
凹透鏡
凸透鏡
學習目標
知識回顧
人類可以看到很小很小的細菌，也可以看到遙遠的太空。
這是因為人類多了一雙更神奇的“眼睛”，這一雙“更神奇的眼睛”是什么呢?
課堂導入
課堂導入
新課引入
1.
顯微鏡作用
知識點
顯微鏡
1
顯微鏡下植物細胞
新知探究
新知探究
顯微鏡下金屬之美
借助顯微鏡可以觀察到細微的物體或物體上的細微部分，如用顯微鏡觀察植物細胞、金屬的結(jié)構(gòu)、細菌等。
顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當于一個凸透鏡，顯微鏡的構(gòu)造如圖所示。
目鏡
物鏡
反光鏡
載物片
(1)物鏡：靠近被觀察物體的凸透鏡，作用相當于投影儀的鏡頭，物體通過物鏡成一個倒立、放大的實像。
(2)目鏡：靠近眼睛的凸透鏡，作用相當于一個普通的放大鏡，
能將物鏡所成的實像進行再次放大。
新知探究
新知探究
2.
顯微鏡構(gòu)造
新知探究
顯微鏡的結(jié)構(gòu)
新知探究
新知探究
（3）反光鏡：增加光的強度，照亮被觀察的物體。反光鏡通常一面是平面鏡，另一面是凹面鏡，當光線較弱時用凹面鏡會聚更多的光，當光線較強時用平面鏡反光即可。
（4）載物片：承載被觀察的物體。
3.
成像原理
（1）物鏡：
f＜u＜2f，成倒立、放大的實像，相當于投影儀的鏡頭。
（2）目鏡：u＜f，成正立、放大的虛像，相當于放大鏡。
第二次：正立、放大、虛像
第一次：倒立、放大、實像
新知探究
新知探究
如圖所示：被觀察物體放在物鏡的f
與2f
之間。物體通過物鏡成一個倒立、放大的實像，這個實像落在了目鏡的一倍焦距以內(nèi)。
目鏡的作用相當于一個放大鏡，把物鏡所成的像再次放大，得到正立(相對于前一個像來說)、放大的虛像。經(jīng)過物鏡和目鏡兩次放大之后，我們就可以看到肉眼看不見的微小物體。
新知探究
新知探究
目鏡的放大倍數(shù)×物鏡的放大倍數(shù)為顯微鏡的放大倍數(shù)。一般在鏡頭上標有“n×”字樣(比如n=5，即放大5倍)。
特別提醒：被觀察的物體通過顯微鏡，第一次成倒立、放大的實像，“倒立”是相對于物體而言的；第二次成正立、放大的虛像，“正立”是相對于第一次所成的像而言的，所以人眼通過顯微鏡看到的是物體倒立的像。
新知探究
新知探究
4.
放大倍數(shù)
5.
常見顯微鏡
生物顯微鏡
手持數(shù)碼顯微鏡
手術(shù)顯微鏡
新知探究
新知探究
顯微鏡的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是
(
)
A.
物鏡相當于凸透鏡，目鏡相當于凹透鏡
B.
物鏡和目鏡都相當于凸透鏡，但只有目鏡起放大作用
C.
物鏡和目鏡都相當于凸透鏡，但只有物鏡起放大作用
D.
反光鏡的作用是將光反射到載物片上
解析：顯微鏡的物鏡和目鏡都相當于凸透鏡，都起放大作用；反光鏡的作用是將光反射到載物片上。
新知探究
典型例題1
D
1.
望遠鏡的作用：望遠鏡是用來觀察遠處物體的一種光學儀器。
知識點
望遠鏡
2
新知探究
新知探究
2.
開普勒望遠鏡的構(gòu)造
望遠鏡的種類很多，有一種望遠鏡(
比如開普勒望遠鏡)是由兩組凸透鏡組成的，如圖所示。
新知探究
新知探究
(1)物鏡：靠近被觀測物體的一組凸透鏡，
焦距較長。
作用：相當于照相機的鏡頭，遠處的物體經(jīng)物鏡在焦點附近成倒立、縮小的實像。
(2)目鏡：靠近眼睛的一組凸透鏡，焦距較短。
作用：相當于一個放大鏡，物體(物鏡所成的實像)經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。
物鏡和目鏡的特點及作用如下：
3.
開普勒望遠鏡的成像原理
如圖所示，由于望遠鏡所觀察的物體極遠，即物體到物鏡的距離遠大于物鏡的2倍焦距，所以被觀察的物體可以在物鏡的焦點附
近成一個倒立、縮小的實像。這個實像落在目鏡的1倍焦距以內(nèi)，經(jīng)過目鏡后成正立、放大的虛像。
新知探究
新知探究
（1）被觀察的物體通過望遠鏡，第一次成倒立、縮小的實像，“倒立”是相對于物體而言的；第二次成正立、放大的虛像，“正立”是相對于第一次所成的像而言的，所以人眼通過望遠鏡看到的是物體倒立的像。
（2）不要用望遠鏡直接觀察太陽，否則會損傷眼睛，甚至導致失明。
新知探究
特別提醒
望遠鏡的種類
（1）開普勒望遠鏡：目鏡和物鏡都是凸透鏡；看到倒立的像。
開普勒望遠鏡
伽利略望遠鏡
（2）伽利略望遠鏡：物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡；看到正立的像。
新知探究
拓展延伸
（3）反射式望遠鏡
物鏡是口徑很大的凹面鏡，目鏡是凸透鏡，光從物鏡到目鏡是由其中間的平面鏡反射而來的，主要應(yīng)用于天體物理方面的研究。
新知探究
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4.
視角
（1）定義：視角是從物體兩端（上、下或左、右）向人眼所引兩條直線間的夾角，如圖所示。
（2）我們感覺到的物體的大小取決于被觀察物體對眼睛所成的視角的大小。我們看物體時，物體對眼睛所成的視角越小，看到的物體就越小，甚至可能看不清楚物體；物體對眼睛所成的視角越大，看到的物體就越大，對物體觀察得就越清楚。
新知探究
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（3）視角的大小不僅與物體本身的大小有關(guān)，還與物體到眼睛的距離有關(guān)，當物體與眼睛的距離一定時，物體越大，視角越大；當物體的大小定時，離眼睛越近，視角越大。
新知探究
新知探究
物體與眼睛的距離一定
物體的大小一定
做一做：取兩個焦距不同的放大鏡，一只手握住一個，通過兩個透鏡看前面的物體，如圖所示。調(diào)整兩個放大鏡間的距離，直到看得最清楚為止。物體是變大了還是變小了？把兩個放大鏡的位置前后對調(diào)，你有什么新的發(fā)現(xiàn)？
答：把焦距較短的凸透鏡放在靠近眼睛的位置時，遠處物體看上去變大了；兩個放大鏡位置對調(diào)后，遠處物體看上去變小了。
新知探究
新知探究
如圖是簡易天文望遠鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。遠處的物體經(jīng)過物鏡成一個___________________的實像，落在目鏡_____________的位置，這個實像經(jīng)過目鏡成一個正立的_______(選填“虛”或“實”)像。如果你想制作簡易天文望遠鏡，沒有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的________
(選填“近視”或“遠視”)鏡片來代替。
新知探究
典型例題2
倒立、縮小
焦距內(nèi)
虛
遠視
解析：望遠鏡中物鏡的作用是使遠處的物體成倒立、縮小的實像，這個倒立、縮小的實像正好落在目鏡的焦距內(nèi)，目鏡的作用相當于一個放大鏡，這個實像經(jīng)過目鏡成一個正立的虛像，因遠視眼的鏡片是凸透鏡，所以想制作簡易天文望遠鏡，沒有現(xiàn)成的透鏡，可以選用合適的遠視鏡片來代替。
知識點
探索宇宙
3
（1）意大利物理學家伽利略是第一位把望遠鏡指向天空的人。
1609年，伽利略用自制的望遠鏡觀察天體，以確鑿的證據(jù)支持了哥白尼的“日心說”。他還第一個觀察到了木星的衛(wèi)星、太陽黑子和月球上的環(huán)形山。
（2）1846年，科學家用望遠鏡觀測到“海王星”。海王星的發(fā)現(xiàn)為萬有引力定律提供了有力的支持。
(3)1990年，科學家把“哈勃”太空望遠鏡送入太空，使人類觀測宇宙的能力空前提高。
(4)目前，人類能觀測到約130億光年外的宇宙空間情況，但仍沒找到宇宙的邊緣。
新知探究
新知探究
1.
使用望遠鏡探索宇宙的歷程
宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。它擁有上千億個星系，銀河系是其中的一個，銀河系的直徑約10萬光年，銀河系有幾千億顆恒星，太陽是其中的一員。
新知探究
新知探究
2.
我們的宇宙
太陽只是銀河系中幾千億顆恒星中的一員，地球是太陽系中的一顆普通行星。
按照物體的尺度從大到小的順序
，下列排列正確的是（
）
A.
地球→太陽系→宇宙→銀河系
B.
地球→太陽系→銀河系→宇宙
C.
宇宙→銀河系→太陽系→地球
D.
銀河系→字宙→太陽系→地球
新知探究
典型例題3
C
解析：字宙中擁有上千億個星系，銀河系只是其中之一，銀河系很大，太陽系只是其中的一員，所以按尺度從大到小的順序排列為宇宙、銀河系、太陽系、地球。
凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
工作原理：兩次成像，兩次放大
主要結(jié)構(gòu)：反光鏡、載物片、物鏡、目鏡
顯微鏡
主要結(jié)構(gòu)：物鏡、目鏡
望遠鏡
工作原理：兩次成像，先縮小，再放大
課堂總結(jié)
課堂總結(jié)
1.
下列關(guān)于顯微鏡和望遠鏡的說法中正確的是（
　?。?br/>A．顯微鏡的物鏡相當于照相機成倒立、放大的實像
B．望遠鏡的物鏡相當于投影儀成倒立、縮小的實像
C．物體經(jīng)過顯微鏡和望遠鏡所成的像都比實際物體大了很多倍
D．顯微鏡和望遠鏡的目鏡都相當于一個放大鏡
D
課堂練習
課堂作業(yè)
2.
天文愛好者可以用開普勒望遠鏡來觀察行星和月球，這種望遠鏡的目鏡和物鏡都是__________鏡。當用該望遠鏡觀察遠處的物體時，物體成一個__________(選填“放大”或“縮小”)的_______
(選填“實”或“虛”)像；然后這個像再經(jīng)過目鏡__________(選填“
放大”或“縮小”)，觀察者就能看清楚遠處的物體了，這就是開普勒望遠鏡的成像原理。通過這種望遠鏡所看到的物體是___________(
選填“倒立”或“正立”)的。
倒立
凸透
縮小
實
放大
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
3.
小明在用顯微鏡觀察口腔上皮組織細胞時，通過調(diào)節(jié)，已使被觀察對象處在視野的中央了，但像太小，觀察不清楚，這時他應(yīng)該（
）
A.
使物鏡遠離被觀察對象，目鏡位置不變
B.
使物鏡靠近被觀察對象，目鏡遠離物鏡一些
C.
使物鏡遠離被觀察對象，目鏡靠近物鏡些
D.
使物鏡位置不變，目鏡靠近物鏡一些
B
課堂練習
課堂作業(yè)
4.
透鏡在我們的生活和科學研究中應(yīng)用廣泛，下列說法正確的是（　　）
A．不論是凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過透鏡光心的光線方向都不變
B．遠視眼鏡利用了凹透鏡對光的會聚作用
C．顯微鏡的物鏡用的是凹透鏡，目鏡用的是凸透鏡
D．望遠鏡的物鏡用的是凸透鏡，目鏡用的是凹透鏡
A
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
7.
2018年1月31日晚，我國幾乎所有地區(qū)都欣賞到一輪“紅月亮”高懸夜空的迷人景象。有很多天文愛好者使用望遠鏡欣賞美麗的月食景觀，還有人用攝像頭記錄下整個過程。對于以下說法正確的是（　?。?br/>A．望遠鏡的物鏡相當于投影儀
B．通過攝像頭所成的像是正立放大的
C．通過望遠鏡的物鏡成倒立縮小的實像
D．攝像頭記錄“紅月亮”時鏡頭應(yīng)該后縮
C
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
6.
用顯微鏡和開普勒望遠鏡觀察物體，下列說法中正確的是（　　）
A．顯微鏡和望遠鏡的物鏡作用相同，都能得到物體倒立、放大的實像
B．顯微鏡和望遠鏡的目鏡作用相同，都能將物鏡成的像放大
C．顯微鏡和望遠鏡所觀察的像與物體比較都是放大的
D．用顯微鏡和望遠鏡觀察物體時，為得到正立的像，都應(yīng)先將物體倒放
B
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
5.
望遠鏡能對遠處的物體進行視角放大，它利用兩個焦距不同的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡，則物鏡和目鏡對被觀察物體所成的像是（　　
）
A．物鏡和目鏡都成虛像
B．物鏡和目鏡都成實像
C．物鏡成倒立、放大的實像
D．目鏡成正立、放大的虛像
D
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)

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