资源简介

(共31张PPT)
5.5跨学科实践：制作望远镜
初中物理人教版（2024）八年级上册
学习目标
2
通过制作望远镜尝试运用已知的科学规律解决具体问题。
1
了解望远镜的基本结构。
3
了解望远镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。
双筒望远镜
折射望远镜
反射望远镜
单筒望远镜
下图是各种各样的望远镜的图片，我们一般用哪些望远镜观察远处的景物？又是用哪些望远镜观察宇宙中的天体的呢？根据透镜成像的知识，自己制作一个望远镜吧！
新课导入
单筒望远镜 双筒望远镜 反射望远镜
折射望远镜
观察远处的物体 观察宇宙中的物体
新课导入
一、项目提出
根据透镜成像的知识，你也可以自己制作一个望远镜。
新知探究
二、项目分析
要自己制作望远镜，你需要完成以下项目。
1．了解望远镜的基本原理。
2．设计一个望远镜，能够用它观察校园内远处的物体。
3．根据你的设计方案，选用合适的器材，制作一个望远镜。
新知探究
望远镜
光学
望远镜
射电望远镜（如中国“天眼”）
X 射线望远镜（如中国“慧眼”）
折射望远镜
反射望远镜
折反射望远镜
……
伽利略式(物镜为凸透镜，目镜为凹透镜 )
开普勒式(物镜、目镜都是凸透镜 )
……
牛顿式(物镜为凹面镜）
……
新知探究
（1）双凸透镜式望远镜的主要结构
物镜（凸透镜）
——靠近被观察物体的凸透镜
目镜（凸透镜）
——靠近眼睛的凸透镜
天文爱好者用的望远镜
1．了解望远镜的基本原理
新知探究
v1
u1
u2
—— u1＞2f1
u2＜f2
（2）双凸透镜式望远镜的工作原理
新知探究
双凸透镜式望远镜的工作原理
双凸透镜式望远镜的成像光路
结构 成像特点 成像原理 类比记忆
物镜
目镜
整体 — —
倒立、缩小的实像 u＞2f 照相机的镜头
正立、放大的虚像 u ＜ f 放大镜
倒立的虚像
　　物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所形成的像是缩小的，为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了呢？
人眼看到的月亮
望远镜中的月亮
交流与讨论
概念：从物体两端引出的光线在人眼处形成的夹角。
决定因素：
物体的大小
（3）视角
、物体到眼睛的距离。
概念：从物体两端引出的光线在人眼处形成的夹角。
决定因素：
物体的大小
（3）视角
探究问题：视角大小和人眼看到物体的大小有什么关系？
桌面
纸
要点提示：
① 任意橡皮、任意位置。
② 人眼观察，比较橡皮大小。
③ 画出视角，测量、比较视角大小。
④ 改变橡皮位置，重复几次实验。
探究活动
作用：
解释“看清更小的字的方法”原理：
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
你能看清第几行？
① 走近看。
② 用望远镜看。
③ 用手机拍照然后放大。
——让视角变大。
——先通过物镜成像“拉近”物体，再通过目镜将像放大一些。
——先通过照相机镜头成像“拉近”物体，再放大一些。
学以致用
放大倍率：物镜的焦距与目镜的焦距之比。
采用单片凸透镜作为目镜和物镜。
放大镜倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍。
（1）确定望远镜的放大倍率
2．设计简易望远镜
根据放大倍数的要求，选择焦距适当的凸透镜。
使直径大一些的凸透镜作为物镜。
测量并记录透镜的直径（后面做镜筒时需要）。
（2）选择物镜和目镜
将镜筒根据两凸透镜的直径设计成两段，并套在一起。（以便在使用时调节两块凸透镜之间的距离）
两块镜筒的长度满足的条件：观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约为两块透镜的焦距之和；观察较近处的物体时，两块透镜间的距离要稍大一些。
目镜
物镜
（3）设计镜筒
（1）制作
　　根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒，并用胶将目镜和物镜固定在镜筒上。
　　两个镜筒间的缝隙影响眼睛所看到的物体的清晰度，如何减小望远镜两个镜筒间的缝隙？
物镜
目镜镜筒由原来的圆柱形改为圆台形
目镜
3．制作及调试望远镜
（2）试用与调整
把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
展示交流
向其他同学展示你的成果，介绍你的制作方案，分享你的收获，例如在制作望远镜的过程中，你发现了哪些问题？你是如何改进的？还要倾听其他同学的讲解，看看对你有什么启发。同学之间相互评价，比一比谁的望远镜更完善。
制作望远镜
目镜成像：
物镜成像：
设计望远镜
倒立、缩小、实像
正立、放大、虚像
项目分析
了解望远镜（双凸透镜式）的基本原理
调试及制作望远镜
展示交流
u＞2f，
u＜f，
视角
原理
课堂小结
1.探究宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求。下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是(　　)
A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
C.地球是绕太阳运动的一颗行星
D.“日心说”是正确的，“地心说”是错误的
C
2.望远镜的原理是将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个___________
___像，落在目镜的　　 　；再经目镜使这个像再成一个_____________像。物镜相当于　　　　，目镜相当于　　　　。
倒立缩小的
实
焦点内
正立放大的虚
照相机
放大镜
解析　望远镜的物镜相当于照相机，来自远处物体的光经过物镜成倒立、缩小的实像，这个像在物镜焦点外，接近物镜焦点，同时由于这个像也在目镜的焦距内，接近目镜的焦点，目镜对物镜所成的像起到一个放大的作用，故物镜和目镜之间的距离等于物镜焦距和目镜焦距之和，所以此时物镜和目镜之间的距离约为20 cm+5 cm=25 cm。
4.(2024·邢台南宫市月考)如图所示，小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的物体，其中较远的放大镜使远处物体在焦点附近成　　　(选填“虚像”或“实像”)，较近的放大镜的作用是将该像　　　(选填“放大”或“缩小”)。
实像
放大
解析　望远镜是由两组凸透镜组成，观察远处的物体时，物距大于2倍焦距，较远的放大镜相当于物镜，成倒立、缩小的实像；这个倒立、缩小的实像正好落在较近的放大镜(相当于目镜)焦距内的位置，这个实像经过目镜后成一个正立、放大的虚像。
5.小明同学为了探究物体对眼睛视角大小的影响因素，观察不同高度的树木且不断地改变眼睛与树木的距离，如图所示，他得到数据如表所示。
物体的高度h/m 4 2 1 距物体的距离s/m 8 6 4 2 8 6 4 2 8 6 4 2
视角α/度 28 36.8 53.1 90 14.2 19 28 53 5.5 9.5 14.2 28
分析表格中数据可得出结论：
(1)在观察相同高度的物体时，视角的大小与__________
_______有关，　　　越远，视角越　　。
(2)观察者的眼睛与物体距离不变时，视角的大小与　 　有关，_____越大，视角越　 。
距物体的
距离
距离
小
物体的高度
高度
大
谢谢

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