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显微镜和望远镜【教学目标】●知识与技能1．了解显微镜和望远镜的基本结构2．会利用透镜自制显微镜和望远镜●过程与方法1．能独立完成探究活动，观察现象并记录实验结果。2．尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。3．能具有评估和听取反馈意见的意识。●情感态度与价值观1．让学生领略奇妙的自然景观，激发学生探索科学奥秘的欲望。2．初步认识科学及其相关技术对于社会发展和人类生活的影响【教学重难点】●教学重点1．知道显微镜和望远镜的基本结构2．对学生进行观察、实验、分析、概括能力的培养●教学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【教学准备】或【实验准备】教师用：显微镜、望远镜、自制多媒体课件学生用：白纸、两个不同焦距的凸透镜（焦距分别为5cm、10cm）、显微镜、植物细胞装片【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情景导入新课由观察植物植物细胞装片（菠菜），引出工具的使用（设计意图：由简单的观察实验引入新课，既能调动了学生的学习积极性，又能顺理成章的引出本节课的学习内容----显微镜和望远镜）组织学生直接观察或用一个放大镜观察植物细胞装片，看能否观察到植物的细胞结构？如果我们想要清晰观察到植物的细胞结构该使用哪种工具呢？若要在教室里面看清教室外20米远处树叶的脉络，又要使用哪种工具呢？观察植物细胞装片回答：不能回答：显微镜回答：望远镜二、新课讲授1、显微镜课件展示（菠菜）植物细胞装片细胞结构图下面请同学们用显微镜来观察一下刚才我们观察的植物细胞装片的细胞结构。你想不想知道显微镜的工作原理是什么？想不想自观察感受：好神奇啊！分组探究，发现显微镜工作原理。（在各组相互交流环节中，注重方法和过程的讨论，鼓励学生吸收优点、改正不足、完善过程，引导学生完成透镜组合两次成像的探究过程。）己动手制作一台显微镜？以小组为单位，相互讨论一下，提出你们的猜想并设计一个探究方案。“优胜劣汰”之后，选择一个最佳方案。由于刚才使用过放大镜，在此基础上，学生会产生“在放大一次的基础上再放大一次的想法”，并对此进行尝试请同学们开始分组实验，记录好观察到的现象，然后发表意见。巡视、指导。（指导学生：用短焦距的作物镜，用长焦距的作目镜；物镜成的像要与物来比较；目镜成的像要与物镜成的像来比较，物镜成的像就是目镜的物。）提问：你们是怎么看到的？说出你们是怎么做的。提问：上节课我们学习了凸透镜成像的知识，那么怎么样才能成正立放大的像和倒立放大的像呢？短焦距凸透镜和长焦距想（激起浓厚的兴趣）组一：用放大镜来把小物体放大。组二：不好，我们刚才使用过放大镜，微小物体放得不够大。我们现在有个新的想法：用两个放大镜，把小物体在放大一次的基础上再放大一次。。。。。。。组一：我们发现刚才的想法是正确的，用两个放大镜来观察小圆点，小圆点被放得更大了。组二补充：我们观察的是小箭头，小箭头不光被放大了，而且是正立的。组三补充：我们不光看到了正立的、放大的箭头，还看到了倒立、放大的箭头。组三：我们实验时发现，改变焦距为5cm的凸透镜与物体之间的距离，看到一个倒立放大的像，然后再拿出焦距为10cm的凸透镜，调整两个凸透镜之间的距离，就能观察到一个正立、放大的像。回答：uf时成正立放大的虚像；fu2f时成倒立放大的实像。原理：物体通过物镜成放大的实像，这个实像作为目镜的“物体”，通过目镜成放大的虚像。（设计意图：通过自制显微镜的历程，使同学们在掌握显微镜相关知识的同时，感受科学家们科学研究历程的艰辛和科学严谨的科学态度，激发他们的求知欲及获得成功的喜悦。）2、望远镜（1）引入（2）结构（3）原理的凸透镜，它们在位置的放置上有什么要求呢？短焦距的凸透镜相当于显微镜的物镜，长焦距的凸透镜相当于显微镜的目镜，这样就构成了一个简易的显微镜。同学们的探究活动很成功，显微镜就是利用两个凸透镜可以使微小物体放得更大这个原理制成的。组织学生观察课桌上的显微镜，进一步了解显微镜的结构及各元件的作用。用显微镜把物体放大可以观察近处的微小物体，那么如何看清远处的物体呢？多媒体展示天文爱好者用的望远镜，了解其结构。望远镜也是由两组凸透镜组成的。（分目镜和物镜）提问：我们能不能用两个凸透镜来观察远处的物体呢？探究：①先用一个凸透镜观察的窗外远处的物体。注意成像情况。②再用另一个凸透镜观察上面得到的物体的像。注意成像情况。短焦距（f=5cm）的凸透镜到被观察的物体的距离应控制在一倍焦距和二倍焦距之间（即5cmu10cm）；长焦距的凸透镜（f=10cm）到短焦距凸透镜所成像的距离应控制在一倍焦距以内（即u10cm）。学生归纳显微镜的原理：第一次（物镜）成倒立放大的实像；第二次（目镜）成正立放大的虚像。观察，分析，交流回答：望远镜了解结构设计并实验物镜：成倒立缩小的实像；目镜：成正立放大的虚像。3、视角多媒体展示视角（1）视角：是从眼睛的光心向物体的两端所引的两条直线的夹角（2）影响视角大小的因素：a、物体本身的大小b、物体到眼睛的距离4、探索宇宙多媒体展示望远镜的发教师巡回指导：与显微镜相反，长焦距的放在前面作物镜，然后再用短焦距的作目镜进行观察。提问：你能说出望远镜的原理吗？在刚才的实验中，有的同学可能会有这样的疑问：物体距离物镜很远，它的像离物镜很近，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被放大了？（引入视角）把物体移近或放大的目的是为了增大视角。视角越大，对物体的观察越清楚。提问：（1）我们在不同的距离观察同一个物体，视角相同吗？（2）在相同距离的条件下观察大小不同的物体，他们的视角相同吗？视角的大小跟哪些因素有关呢？有了望远镜我们就可以增大我们的视角，观察到遥远的夜空中闪烁的星星，就可以让我们慢慢的去揭开宇宙神秘的面纱，去探索宇宙的奥秘。下面请同学们观看多媒体展示的望远镜的发展历程（见附件1）及已经探索到宇宙的相关信息。（见附件2）小组讨论、交流得出结论（1）成倒立缩小的缩小（2）成正立放大的虚像了解视角的含义及相关信息。回答（1）不同。距离越远，视角越小。（2）不同。物体越大，视角越大。思考归纳交流回答视角的大小跟物体本身的大小和物体到眼睛的距离有关。展历程及已经探索到宇宙的相关信息。反射式望远镜伽利略时代的望远镜观看、自学、感悟（设计意图：让学生感悟科学家们的伟大贡献，体会宇宙的浩瀚，激起探索欲望。）【课堂小结】本节课我们学到了什么？学生总结后，教师进行进一步补充展示（多媒体）。学生总结【课堂检测】师巡视。检查。多媒体展示答案学生完成后同位互相批改。（见附件3）【课后作业】自己查阅资料或上网查询，进一步了解望远镜的发展历程和探索浩瀚宇宙的相关知识。查阅后写一份观后感。课后完成【板书设计】第五节显微镜和望远镜2．原理：物体通过物镜成放大的实像，这个实像作为目镜的“物体”，通过目镜成放大的虚像。二、望远镜1．结构：靠近眼睛的凸透镜叫做目镜。靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜。2．原理：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。三、视角1、定义：是从眼睛的光心向物体的两端所引的两条直线的夹角2、影响视角大小的因素：物体本身的大小和物体到眼睛的距离四、探索宇宙【教学反思】亮点：1．主导思想：在教法上，采用循序渐进的方法，很轻松的将学生引入本节知识体系中，激发学生探究的欲望。在学法上，让学生在动手动脑、合作交流中感受探究的乐趣，提高课堂学习效率。2．主要思路：（1）利用探究活动让学生在主动学习中突破由两组凸透镜组合成像得出显微镜和望远镜原理这一难点。（2）利用多媒体课件让学生直观的看到显微镜和望远镜成像光路图，加深对显微镜和望远镜原理的理解。不足：在探索宇宙这一环节上，多媒体展示的略多些，可能在时间安排上有欠合理；另外本节知识点不是本章的重点，是否要适当的降低些要求。【附件1】望远镜的发展史1608年，荷兰眼镜商人李波尔赛偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史第一架望远镜。1609年，伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。伽利略时代的望远镜反射式望远镜哈勃望远镜1611年，德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式，天文望远镜是采用开普勒式。【附件2】宇宙的探索据美国太空网报道，早些时候，一颗130亿年前爆炸的恒星发出的光被探测到，成为在宇宙空间观测到的最遥远的天体。该天体大约形成于宇宙大爆炸后的6.3亿年，是迄今人类观测到的距离地球最遥远的天体。图1美国国家航空航天局(NASA)公布了一张由“哈勃”太空望远镜拍摄宇宙星系合成照片（图2）。从图片上看，多数星系(70%)以上都呈现出与银河系类似的外观，也有其他各种各样美丽的造型。根据计算，这些星系距离地球最近的都有至少数十亿光年之远，其中包含的小型星系更是不计其数。图1最远天体离我们130亿光年图2宇宙星系图我们的宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是这上千亿个星系中的一个。银河系图太阳系太阳是银河系中几千亿颗恒星中的一员，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，地球在离太阳比较近的第三天轨道上。下图为太阳系图【附件3】当堂达标测试题1、观察细胞等微小物体要用__________，观察远处的物体和天体的运动要用________。2、显微镜是由_______和_______两组凸透镜组成。来自物体的光经过物镜成_____、_____的像。目镜使“物体”成______、______的像。3、望远镜的作用是使远处的物体在_______附近成实像，目镜相当于一个______，用来把这个像_______。天文望远镜的物镜口径做的较大，是为了_______。4、我们不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关，物体离我们越近，视角越______，看物体越清楚5、关于显微镜下列说法正确的是()A．物镜有发散作用，目镜有会聚作用B．物镜有会聚作用，目镜有发散作用C．物镜得到放大的像，目镜再次得到放大的像D．物镜得不到像，目镜得到物体放大的像6、小明观察远近不同和高矮不同的两根竹竿，眼睛感到最高的是（）A．15m远1．7m高的B．15m远1．5m高的C．10m远1．7m高的D．10m远1．5m高的（答案）1、显微镜望远镜2、物镜、目镜、倒立、放大、正立、放大3、焦点、放大镜、放大、会聚更多的光使所成的像更加明亮。4、大5、C6、C