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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
5.5　跨学科实践：制作望远镜
【知识要求】
1.通过体验与分析，了解望远镜的物镜和目镜的成像情况。
2.通过体验与分析，了解视角对人眼看物体大小的作用。
3.通过体验与分析，了解物镜和目镜之间最佳成像距离。
【教学重难点】
1.了解望远镜的构造及原理，制作一个望远镜。
2.通过实验测量与理论分析相结合，确定望远镜物镜和目镜之间的最佳成像距离。
手持望远镜3个/组，焦距不同的凸透镜6个/组，剪刀2把/组，瓦楞纸若干，透明胶带
我们生活中经常使用望远镜，可以借助它看到远处的物体。现在市面上有各种功能的望远镜，那么望远镜组成是怎样的？原理是怎样的呢？我们能否自制望远镜？
（一）项目实施
1.了解望远镜的基本原理
通过前面的学习我们知道了凸透镜可以用于制作照相机，方便人们记录美好瞬间，也可以用于制作投影仪，方便人们开会学习，还可以用于制作放大镜，让我们看清物品的细节。望远镜由两块镜片和镜筒组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近物体的叫物镜。
活动1：尝试用一个凸透镜看课本上的字。
请学生思考、讨论后回答：
（1）估测字到凸透镜的距离，结合给定的焦距，分析与论证：此时该凸透镜成什么样的像？为什么成这样的像？
（2）当物体逐渐远离凸透镜时，它通过凸透镜所成的像的大小会怎样变化？如何看清楚这个像？
学生思考、讨论、回答……
活动2：尝试将两块凸透镜组合使用，再次观察课本上的字，通过调节物镜与目镜间的距离达到最佳的观测效果，找到最大、最清晰的像。（建议：固定物镜，前后移动目镜，观察成像情况）
活动3：请学生尝试交换物镜和目镜，再次观察远处的物体。
请学生思考、讨论后回答：
（1）物镜和目镜分别对应凸透镜的哪种应用？分别有怎样的效果？
（2）人眼使用望远镜看到的像比人眼直接看到的物体大还是小？
（3）为什么使用望远镜观察物体时感觉物体被放大了呢？
教师引导学生阅读课本，学生通过思考、讨论回答上述问题。
教师总结：望远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，把物镜成的像放大。用望远镜看物体，物体不是真的被放大了，而是人看到的像近了，视角大了，所以感觉像变大了。
2.设计简易望远镜
教师提问：如果要制作一个望远镜，应该选择什么样的凸透镜做物镜，什么样的凸透镜做目镜？
教师引导学生阅读课本，总结归纳：
（1）确定望远镜的放大倍率。放大倍率＝。
（2）物镜和目镜的选择。由放大倍率可知，制作望远镜时，需要满足焦距的需求，此外物镜的直径要比目镜的直径大一些。所以，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。
（3）设计镜筒。为了便于调节物镜与目镜的距离，以适应视力不同的人观测，整个镜筒做成两节，一节是物镜镜筒，一节是目镜镜筒。目镜镜筒的外径等于物镜镜筒的内径，使得目镜镜筒既能插入物镜镜筒，又能贴得比较紧，便于前后调节物镜与目镜之间的距离。
3.制作及调试望远镜
（1）制作步骤：
①如下图所示，分别用瓦楞纸包裹物镜、目镜，制作镜筒。
②根据测算的最佳距离，确定镜筒的长度范围。裁出凹槽，作为目镜和物镜前后调节的轨道。
③将两个镜筒嵌套在一起。根据需要，调整目镜镜筒的粗细，以便实现共轴调节。
（2）试用与调整：通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜之间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像。
（二）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。
第5节　跨学科实践：制作望远镜
1.项目提出
2.项目分析
3.项目实施
（1）了解望远镜的基本原理
（2）设计简易望远镜
（3）制作及调试望远镜
4.展示交流
　　本节课以学生为主体，通过丰富的体验活动，帮助学生理解望远镜成像原理，为制作望远镜扫清障碍。通过小组合作、讨论交流、完成制作，帮助学生在动手、动脑的过程中获得愉悦的学习体验，培养学习的兴趣。

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