《7.通过透镜看世界》教案1

7.通过透镜看世界教案一、教学目标（一）知识与技能1、了解望远镜显微镜的结构；2、了解开普勒式望远镜成像原理；3、了解常见光学望远镜成像原理。（二）过程与方法1、通过猜想成像原理，让学生自主评估物理设计2、通过对望远镜显微镜的了解，激发学生自主学习的热情（三）情感态度价值观1、通过对伽利略的了解，学着做一个有心人2、通过美丽的天文微观图片，激发学生学习热情，和对物理的兴趣二、教学重点：望远镜显微镜的成像效果三、教学难点：开普勒望远镜的原理四、教学过程：（一）引入：播放天文图片。师：有谁知道这些美丽的图片是如何来的？生：望远镜照的。师：有谁知道望远镜是谁发明的？生：伽利略。简单介绍望远镜发明的故事。师：1608年的一天，两个小孩把两个透镜组合在一起，看远处的教堂风标。竟然发现远处的风标就好像近在眼前！伽利略得知这个消息，激动不已，经过精心设计，设计了世界第一架望远镜。他把望远镜指向天空，看到了月球环形山，木星的四颗卫星，太阳黑子，以及茫茫银河的点点繁星。完成了人类历史上划时代的观测，天文学的序幕由此展开。（同时PPT展示伽利略的望远镜和观察到的图片。）师：我们也可以看到，伟大的发明看似出于偶然，实际上是必然只要做一个有心人就能有所发现。什么是有心人？敏锐的科学直觉，和良好的科学素养。不只是在科学上，在生活中大家也可以做一个有敏锐直觉，良好能力的有心人。伽利略时代的望远镜只能看见太阳系内的一些现象，现在的望远镜已经有了长足的进步，我们已经可以看到几光年几十万光年到上百亿光年的宇宙空间了。大家所熟知的哈勃望远镜是我们至今为止能看见最远的望远镜，他所能看到是的就是我们已知宇宙的全部大小，所以我们把哈勃望远镜能看到的最远距离也叫做宇宙半径。望远镜不仅在天文学上具有划时代贡献，同时也给我们生活，军事做出了贡献。海上航行的船员用望远镜来观测远处的情况，我们用望远镜来观测远处的风景，士兵用望远镜来观测敌情等等。（展示军用，生活用望远镜情形）（二）新课讲解：1、望远镜师：望远镜的种类繁多，今天我们主要介绍两种光学望远镜。一种是开普勒发明的望远镜，我们生活中看见的大多数望远镜就是这种。另一种是伽利略发明的望远镜。师：从之前的故事我们已经知道望远镜就是两块透镜，开普勒望远镜就是两个凸透镜组成的。大家都玩过望远镜，你觉得望远镜成像有什么特点？理由是什么。学生回答。师：我也觉得望远镜成放大像，谁能画出光路图来验证这想法？板书：望远镜画出两个凸透镜若学生画正确，鼓励。若没画正确，先肯定其想法在指出错误。首先来自远处的光经过第一面凸透镜成倒立缩小的实像，实际上物距很远，像距就十分的接近哪里？（焦点处）。所以远处的物体就被拉近到了第一块凸透镜焦点附近了。这时候像还是缩小的没有放大啊？怎么办？怎么放大？生：让像在第二块凸透镜大于焦距且焦点附近就能成一个很大的倒立放大的实像。师：像在透镜左侧还是右侧？生：让像在第二块凸透镜小于焦距且焦点附近就能成一个很大的正立放大的虚像。师：像在透镜左侧还是右侧？（教师作出示意图，请学生评价两种方案）师：我们来想象一下第一种情况，若成了一个放大的实像，且不说眼睛这小光屏能不能接住这像，由于像距有一定距离，我们要看到清晰的像是不是要远离第二凸透镜才能看到，眼睛就很难调整位置来找到像。师：再来看第二种情况。如果成放大的虚像。当物距小于焦距是，越靠近焦点位置像越大。首先人眼能接收光线，人眼沿着光线逆着看过去就会看到了一个放大的虚像。人眼也不用离多远才能看到像。所以我们的开普勒式望远镜是先成缩小实像再成放大虚像的望远镜。我们再来看一个动画演示开普勒望远镜的原理（并从视角角度解释放大）师：有没有同学注意到这样成像还有一定问题？生：像是倒立的。师：非常好所以一般开普勒式望远镜还需要一个正像系统。一般我们看到的军用望远镜就采用的是棱镜正像系统。了解一下就可以了伽利略望远镜又是什么结构呢？它是一个凸透镜和一个凹透镜的组合，PPT 伽利略望远镜结构原理图。伽利略望远镜最终成的也是一个放大的虚像，但是它和开普勒望远镜成的像有什么区别？生：正立的。实际上伽利略望远镜的放大倍数有一定限制，所以应用没那么广泛。所以望远镜有什么效果？板书：效果：感觉远处物体被拉近了放大了。2、显微镜现在我们来看另一组图片，PPT 微观世界的图片。师：我们是如何看到这些图片的？生：用显微镜师：显微顾名思义就是可以显示微小的物体。显微镜没发明之前，我们只能靠人眼来观察物体大约为0.2um。显微镜发明后我们就能观察到植物细胞从最初的光学显微镜能看到细胞层面的物体，到后来到后来的电子显微镜能看到细胞表面的情况再到后面的隧道扫描显微镜甚至可以看到原子层面的物体，显微镜也有了长足的发展。光学显微镜原理师：今天我们就来了解一下最简单的光学显微镜的原理。既然显微请问显微镜成的是放大还是缩小的像？生：放大的像。讲解方案一：（那他是怎么放大的呢？如果我告诉你显微镜里也是两块凸透镜，你觉得该如何放大？请一位同学来画一画？板书：显微镜原理：画两个凸透镜师：还有没有其他方案？方案一：两块透镜分别实像放大方案二：两块透镜分别虚像放大方案三：两块透镜先实放大再虚放大评价方案一，刚才在开普勒望远镜这里已经说了，如果第二块透镜是实像放大那么眼睛就难以找到合适的位置，也不一定能接收到所有光线。评价方案二：说不清楚我们来看方案三PPT显微镜成像原理图）讲解方案二：那他是如何放大的呢？我们来看一看。PPT显微镜成像原理图师：显微镜也是由两块凸透镜组成的。靠近物体的叫物镜，靠近眼睛的叫目镜。物体被盖玻片盖住放在载物台上。物镜是焦距很短的凸透镜，即便镜头离物体很近，物距也是一倍到两倍焦距之间，成一个放大的实像。这个实像又可以作为物体，处于目镜的一倍焦距以内，就被进一步放大，成一个放大的虚像。师：为了使放大的倍数尽可能大，你觉得透镜该如何选择？生：物镜的焦距尽可能短的话，能成一个尽可能大的放大的像了。生：第一块透镜所成像要尽可能靠近第二块透镜焦点且要小于一倍焦距。师：都非常好！我们再通过动画演示看一看PPT动画演示显微镜成像原理师：所以显微镜有什么效果？效果：把近处微小的物体放大。师：是把物体放大了，还是看到了物体放大的像哦？生：放大的像师：实际上显微镜放大的倍数=物镜放大倍数目镜放大倍数同样它也有