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5.5显微镜和望远镜
【学习目标】
1．通过观察望远镜、显微镜的实物及图片，能说出其主要结构；
2．经历两个透镜观察物体的探究活动，能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况；
3．通过了解望远镜发展的历程，感受望远镜在人类探索宇宙奥秘中所起的重大作用；
4．通过观看显微镜的发展及应用前景，认识到科技对社会发展和人类生活的重要影响，从而增强对物理学的热爱。
【教学重难点】
重点：知道显微镜和望远镜的基本结构。
难点：利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
这样放大的雪花漂亮吗？
想知道这样的雪花是怎样观察到的吗？
设计意图：设疑激趣，使学生带着期待步入课堂。
新课讲授：
探究点一、显微镜
活动1：出示显微镜并介绍其结构，让学生讲解（教师适当提示）
一般的放大镜，放大的倍数有限，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体，就要使用显微镜。显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
活动2：教师让学生阅读教材P103“显微镜”，并提出问题，学生讨论交流显微镜的原理是什么？
来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。
活动3：课件展示放大的细胞，经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的
小物体。
探究点二、望远镜
活动1： 约400年前在荷兰的一个小镇上，一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜片去看远处的景物时，发现这些景物近了许多.大约1609年，意大利的科学家伽利略知道了这件事，他在研究之后，用两个凸透镜做成了一台望远镜。他后来不断改进，用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不是一片连续发光的云，而是由许多的星星组成的。他发现月亮表面并不是平坦的，而是有许多高低不同的环形山；发现了太阳黑子，看到了土星周围有一圈光环。更重要的是，他发现了有四颗卫星绕着木星转，很神奇是吗？下面我们就一起来学习“望远镜”吧！
教师让学生阅读教材P103~P104“望远镜”.
并提出问题，整理如下：
思考题：（1）望远镜的构造是什么样的？
（2）为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大？
（3）望远镜和显微镜的原理是一样的吗？
教师引导学生看教材图5.5-3后，仔细观察分析出结论.
学生回答：（讨论、交流后积极发言）
（1）望远镜也是由两组凸透镜组成。
靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜。
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像。
目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（2）显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成，都叫物镜和目镜，但有不同的地方.显微镜的物镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像，作用是使物体进行一次放大，望远镜的物镜，物距在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用。
活动2：有的同学可能会有疑问：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？
原来，我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。
从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角叫做视角。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。
望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更暗的星。
探究点三、探索宇宙
第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609 年，伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
1846年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，预测天王星外还存在一颗未知的行星，并计算出了这颗行星的运动轨道。不久，人们用望远镜在预测的轨道上发现了这颗行星，它被命名为“海王星”。这一发现为万有引力定律提供了有力的支持。
1990年，科学家把“哈勃”太空望远镜送入太空，使人类观测宇宙的能力空前提高。除光学望远镜外，人们还发明了其他观测太空的仪器，如射电望远镜，这使得人类对宇宙的了解越来越深入。
目前，人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年。也就是说，如果有一束光以3×108 m/s的速度从这个天体发出，那么要经过约130亿年才能到达地球。
我们的宇宙（universe）中拥有上千亿个星系，银河系（Galaxy）只是这上千亿个星系中的一个。银河系异常巨大，一束光穿越银河系需要10万年的时间。太阳（sun）不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行，地球（earth）在离太阳比较近的第三条轨道上。此外，还有若干其他天体绕太阳转动。
课堂练习：
1．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是　　
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【解析】望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像，故错误；
望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故错误；
望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，故错误；
望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故正确．
故选：。
2．显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是　　
A．物镜是凹透镜，目镜是凸透镜
B．物镜成倒立缩小的实像
C．目镜成正立放大的虚像
D．反光镜利用光的折射提高载玻片亮度
【答案】C
【解析】
.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故错误，正确；
.反光镜是凹面镜，是利用光的反射提高载玻片亮度，故错误。
故选：。
3．显微镜由物镜与目镜组成，其作用分别类似于　　
A．照相机和放大镜 B．投影机和放大镜
C．照相机和投影机 D．投影机和照相机
【答案】B
【解析】根据显微镜的结构和成像特点可知，物镜的作用是使物体在一倍焦距到两倍焦距以内附近成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。故只有选项的说法正确。
故选：。
4．小明取来两个焦距不同的放大镜，分别用一只手握住其中一个来模仿望远镜，他通过两个透镜观察前面的物体，如图所示，调整两个透镜的距离，直到看清楚为止，下列说法正确的是　　
A．靠近眼睛的透镜是物镜，靠近被观测物的是目镜
B．用望远镜观察前面的物体，物镜得到的是放大的像
C．两透镜互换后再看前面的物体，看到的像都是放大的
D．目镜能把物镜成的像放大
【答案】D
【解析】.靠近眼睛的透镜是目镜，靠近被观测物的是物镜，故错误；
.用望远镜观察前面的物体，物镜得到的是倒立缩小的实像，故错误；
.物镜成的像是倒立缩小的实像，故错误；
.物镜成的实像通过目镜后成正立放大的虚像，故正确。
故选：。
5．下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是　　
A．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像
B．目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像
C．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像
D．目镜成正立放大的虚像，物镜成正立放大的实像
【答案】A
【解析】显微镜的物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，相当于投影仪；这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜，故正确；错误。
故选：。
课堂小结：
一、显微镜
1. 作用：
2. 结构：
3. 原理：
4. 使用显微镜的注意事项
5. 显微镜的放大倍数
二、望远镜
1. 作用：
2. 组成：
3. 原理：
三、探索宇宙
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
显微镜和望远镜
一、显微镜
基本结构：物镜、目镜、反光镜、载物台。
物镜---成倒立、放大的实像，相当于投影仪的镜头。
目镜---成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
看清物体的方法-------把物体二次放大
二、望远镜
基本结构：物镜、目镜。
物镜---成倒立的缩小的实像，相当于照相机的镜头。
目镜---成的正立放大虚像，相当于放大镜 。
看清物体的方法-------增大视角
三、探索宇宙
宇宙――银河系－－太阳系――地球
【课后反思】
显微镜和望远镜这节课的重点是理解显微镜和望远镜的物镜和目镜的工作原理，要想让学生理解它们的工作原理，必须使学生具备一定的先前知识，那就是照相机、投影仪和放大镜的工作原理。学生只有在理解它们的工作原理的基础上，才能够上好本节课。所以在上本节课之前，务必的要进行一下课前的复习准备工作。我经过对照相机、投影仪和放大镜的工作原理的复习之后，发现学生在理解和应用微镜和望远镜的物镜和目镜的工作原理上就容易多了

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