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人教版物理八年级上册第五章第5节显微镜和望远镜教案
1.通过学习显微镜、望远镜，掌握它们的基本结构和成像原理.
2.通过了解望远镜和显微镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响.
【重点】
显微镜、望远镜的基本结构．
【难点】
显微镜、望远镜的物镜和目镜的成像原理．
新课引入
人类可以看到很小很小的细菌，也可以看到遥远的太空。
这是因为人类多了一双更神奇的“眼睛”，这一双“更神奇的眼睛”是什么呢
知识点1显微镜
1.显微镜作用
借助显微镜可以观察到细微的物体或物体上的细微部分，如用显微镜观察植物细胞、金属的结构、细菌等。
2.显微镜构造
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，显微镜的构造如图所示。
(1)物镜：靠近被观察物体的凸透镜，作用相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成一个倒立、放大的实像。
(2)目镜：靠近眼睛的凸透镜，作用相当于一个普通的放大镜，能将物镜所成的实像进行再次放大。
（3）反光镜：增加光的强度，照亮被观察的物体。反光镜通常一面是平面镜，另一面是凹面镜，当光线较弱时用凹面镜会聚更多的光，当光线较强时用平面镜反光即可。
（4）载物片：承载被观察的物体。
3.成像原理
（1）物镜：f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，相当于投影仪的镜头。
（2）目镜：u＜f，成正立、放大的虚像，相当于放大镜。
第一次：倒立、放大、实像
第二次：正立、放大、虚像
如图所示：被观察物体放在物镜的f 与2f 之间。物体通过物镜成一个倒立、放大的实像，这个实像落在了目镜的一倍焦距以内。
目镜的作用相当于一个放大镜，把物镜所成的像再次放大，得到正立(相对于前一个像来说)、放大的虚像。经过物镜和目镜两次放大之后，我们就可以看到肉眼看不见的微小物体。
4.放大倍数
目镜的放大倍数×物镜的放大倍数为显微镜的放大倍数。一般在镜头上标有“n×”字样(比如n=5，即放大5倍)。
特别提醒：被观察的物体通过显微镜，第一次成倒立、放大的实像，“倒立”是相对于物体而言的；第二次成正立、放大的虚像，“正立”是相对于第一次所成的像而言的，所以人眼通过显微镜看到的是物体倒立的像。
5.常见显微镜
典型例题
显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是(D)
A.物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D.反光镜的作用是将光反射到载物片上
解析：显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜，都起放大作用；反光镜的作用是将光反射到载物片上。
知识点2望远镜
1.望远镜的作用：望远镜是用来观察远处物体的一种光学仪器。
2.开普勒望远镜的构造
望远镜的种类很多，有一种望远镜(比如开普勒望远镜)是由两组凸透镜组成的，如图所示。
物镜和目镜的特点及作用如下：
(1)物镜：靠近被观测物体的一组凸透镜，焦距较长。
作用：相当于照相机的镜头，远处的物体经物镜在焦点附近成倒立、缩小的实像。
(2)目镜：靠近眼睛的一组凸透镜，焦距较短。
作用：相当于一个放大镜，物体(物镜所成的实像)经目镜成正立、放大的虚像。
3.开普勒望远镜的成像原理
如图所示，由于望远镜所观察的物体极远，即物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，所以被观察的物体可以在物镜的焦点
附
近成一个倒立、缩小的实像。这个实像落在目镜的1倍焦距以内，经过目镜后成正立、放大的虚像。
（1）被观察的物体通过望远镜，第一次成倒立、缩小的实像，“倒立”是相对于物体而言的；第二次成正立、放大的虚像，“正立”是相对于第一次所成的像而言的，所以人眼通过望远镜看到的是物体倒立的像。
（2）不要用望远镜直接观察太阳，否则会损伤眼睛，甚至导致失明。
望远镜的种类
（1）开普勒望远镜：目镜和物镜都是凸透镜；看到倒立的像。
（2）伽利略望远镜：物镜是凸透镜，目镜是凹透镜；看到正立的像。
（3）反射式望远镜
物镜是口径很大的凹面镜，目镜是凸透镜，光从物镜到目镜是由其中间的平面镜反射而来的，主要应用于天体物理方面的研究。
4.视角
（1）定义：视角是从物体两端（上、下或左、右）向人眼所引两条直线间的夹角，如图所示。
（2）我们感觉到的物体的大小取决于被观察物体对眼睛所成的视角的大小。我们看物体时，物体对眼睛所成的视角越小，看到的物体就越小，甚至可能看不清楚物体；物体对眼睛所成的视角越大，看到的物体就越大，对物体观察得就越清楚。
（3）视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关，当物体与眼睛的距离一定时，物体越大，视角越大；当物体的大小定时，离眼睛越近，视角越大。
做一做：取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体，如图所示。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？
答：把焦距较短的凸透镜放在靠近眼睛的位置时，远处物体看上去变大了；两个放大镜位置对调后，远处物体看上去变小了。
典型例题
如图是简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个倒立、缩小的实像，落在目镜焦距内的位置，这个实像经过目镜成一个正立的虚(选填“虚”或“实”)像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
解析：望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜的焦距内，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立的虚像，因远视眼的镜片是凸透镜，所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替。
知识点3探索宇宙
1.使用望远镜探索宇宙的历程
（1）意大利物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的人。 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。
（2）1846年，科学家用望远镜观测到“海王星”。海王星的发现为万有引力定律提供了有力的支持。
（3）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。
（4）目前，人类能观测到约130亿光年外的宇宙空间情况，但仍没找到宇宙的边缘。
2.我们的宇宙
宇宙是一个有层次的天体结构系统。它拥有上千亿个星系，银河系是其中的一个，银河系的直径约10万光年，银河系有几千亿颗恒星，太阳是其中的一员。
太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一员，地球是太阳系中的一颗普通行星。
典型例题
按照物体的尺度从大到小的顺序 ，下列排列正确的是（C）
A.地球→太阳系→宇宙→银河系
B.地球→太阳系→银河系→宇宙
C.宇宙→银河系→太阳系→地球
D.银河系→字宙→太阳系→地球
解析：字宙中拥有上千亿个星系，银河系只是其中之一，银河系很大，太阳系只是其中的一员，所以按尺度从大到小的顺序排列为宇宙、银河系、太阳系、地球。
课堂总结
课堂作业
1.下列关于显微镜和望远镜的说法中正确的是（D）
A．显微镜的物镜相当于照相机成倒立、放大的实像
B．望远镜的物镜相当于投影仪成倒立、缩小的实像
C．物体经过显微镜和望远镜所成的像都比实际物体大了很多倍
D．显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜
2.天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是凸透镜。当用该望远镜观察远处的物体时，物体成一个缩小(选填“放大”或“缩小”)的实(选填“实”或“虚”)像；然后这个像再经过目镜放大(选填“放大”或“缩小”)，观察者就能看清楚远处的物体了，这就是开普勒望远镜的成像原理。通过这种望远镜所看到的物体是倒立(选填“倒立”或“正立”)的。
3.小明在用显微镜观察口腔上皮组织细胞时，通过调节，已使被观察对象处在视野的中央了，但像太小，观察不清楚，这时他应该（B）
A.使物镜远离被观察对象，目镜位置不变
B.使物镜靠近被观察对象，目镜远离物镜一些
C.使物镜远离被观察对象，目镜靠近物镜些
D.使物镜位置不变，目镜靠近物镜一些
4.透镜在我们的生活和科学研究中应用广泛，下列说法正确的是（A）
A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
B．远视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
C．显微镜的物镜用的是凹透镜，目镜用的是凸透镜
D．望远镜的物镜用的是凸透镜，目镜用的是凹透镜
5.望远镜能对远处的物体进行视角放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物体所成的像是（D）
A．物镜和目镜都成虚像
B．物镜和目镜都成实像
C．物镜成倒立、放大的实像
D．目镜成正立、放大的虚像
6.用显微镜和开普勒望远镜观察物体，下列说法中正确的是（B）
A．显微镜和望远镜的物镜作用相同，都能得到物体倒立、放大的实像
B．显微镜和望远镜的目镜作用相同，都能将物镜成的像放大
C．显微镜和望远镜所观察的像与物体比较都是放大的
D．用显微镜和望远镜观察物体时，为得到正立的像，都应先将物体倒放
7.2018年1月31日晚，我国几乎所有地区都欣赏到一轮“红月亮”高悬夜空的迷人景象。有很多天文爱好者使用望远镜欣赏美丽的月食景观，还有人用摄像头记录下整个过程。对于以下说法正确的是（C）
A．望远镜的物镜相当于投影仪
B．通过摄像头所成的像是正立放大的
C．通过望远镜的物镜成倒立缩小的实像
D．摄像头记录“红月亮”时镜头应该后缩

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