人教版八年级物理上册-5.5 显微镜和望远镜（课件+教案+学案+练习）

          第五章  透镜及其应用

5.5  显微镜和望远镜

教学目标：

1.物理观念：

   （1）了解显微镜、望远镜的构造和成像原理。

   （2）了解人类探索宇宙的过程。

   （3）了解“中国天眼”在人类探索宇宙中的作用及我国科学家建设“中国天眼”过程中的卓越贡献。

2.科学思维：

通过凸透镜成像规律，用不同的透镜观察微小物体和远处的物体。

3.科学探究：

 通过自制望远镜，感受物理应用于实际的乐趣。

4.科学态度与责任：

（1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。

（2）初步建立将科学技术应用于实际的意识

教学重点：透镜的性质

教学难点：透镜的应用

教学课时：1课时

教学用具：多媒体、显微镜、放大镜、凹透镜、望远镜。

教学互动设计：

一、 创设情景，导入新课

2016年9月25日，世界最大单口径射电望远镜（FAST）在我国贵州省正式投入使用，被称为“中国天眼”。 FAST工程——500米口径球面射电望远镜在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成启用，开始接收来自宇宙深处的电磁波。使得中国在这一领域的发展先进了20年。

南仁东（1945年2月-2017年9月15日），出生于吉林辽源，毕业于清华大学，中国天文学家，“中国天眼”的主要发起者和奠基人，“人民科学家”国家荣誉称号获得者。      

南仁东曾任FAST工程首席科学家兼总工程师，主要研究领域为射电天体物理和射电天文技术与方法，曾获全国创新争先奖、改革先锋称号、改革先锋奖章。2017年9月15日因病逝世，享年72岁。

放大镜能将被观察的物体放大，能否利用两个放大镜组合观察更微小的物体呢？

二、新课讲授，师生互动

（一）显微镜

放大镜是利用物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像工作的。

 一般的放大镜，放大的倍数有限，要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。

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。

物镜：ƒ＜u＜2ƒ，成倒立、放大的实像。

目镜：u＜ƒ，成正立、放大的虚像。

显微镜的放大倍数

=物镜放大倍数╳目镜放大倍数

     如果物镜放大20倍，目镜放大10倍，显微镜的放大倍数

=20╳10=200

经过物镜和目镜两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体，例如细胞。

（二）、望远镜        

有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观察物体的叫做物镜。

物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于放大镜，用来把这个像放大。

物镜：u＞2ƒ，成倒立、缩小的实像。

目镜：u＜ƒ，成正立、放大的虚像。

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，根据前面的探究结果，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觉到物体被放大了？

我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成的“视角”的大小十分重要。

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。 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。

想想做做

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。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是缩小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新发现？

显微镜和望远镜的区别

（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年伽利略利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。

1856年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，猜想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，人们利用望远镜在预测位置发现了这颗行星，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，使人类观察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，如果一束光以3×108m/s的速度从这个天体发出，那么要经过130亿年才能到达地球。我们宇宙拥有上千亿各星系，银河系只是上千亿个星系中的一个。银河系非常大，一束光穿越银河系需要十万年的时间。太阳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。

中国贵州有一台球面射电望远镜直径达到500米，自从排名第二的305米美国阿雷西博天文望远镜垮塌报废后，第三名的望远镜“绿岸”直径只有100米，采集区面积还不到中国“天眼”的5%。

 2022年9月21日电，我国科学家日前利用“中国天眼”FAST对一例位于银河系外的快速射电暴开展了深度观测，首次探测到距离快速射电暴中心仅1个天文单位的周边环境的磁场变化，向着揭示快速射电暴中心引擎机制迈出重要一步。

FAST是中国500米口径射电望远镜阵列中的第一个，接下来我们还要再建设5座500米、“还能建更大的”射电望远镜，通过天文干涉测量技术将这些庞然大物联网，可以组成一台超巨型望远镜，足以领先世界50年！

三、总结反思，超越自我

1.显微镜。目镜：靠近眼睛的一组透镜，作用相当于的放大镜；物镜：靠近被观察物体，作用相当于投影仪的镜头。

物镜：ƒ＜u＜2ƒ,成倒立、放大的实像

目镜：u＜ƒ,成正立、放大的虚像

 2.望远镜。物镜：使远处的物体在焦点附近成实像；目镜：靠近眼睛，作用相当于放大镜。

物镜：u＞2ƒ,成倒立、缩小的实像

目镜：u＜ƒ,成正立、放大的虚像

 3.探索宇宙。伽利略是第一位把望远镜指向天空的物理学家。我们宇宙拥有上千亿个星系。

中国天眼是世界上最大的射电望远镜。

四、板书设计，整合提升

1.显微镜。目镜：靠近眼睛的一组透镜，作用相当于的放大镜；物镜：靠近被观察物体，作用相当于投影仪的镜头。

物镜：ƒ＜u＜2ƒ,成倒立、放大的实像

目镜：u＜ƒ,成正立、放大的虚像

 2.望远镜。物镜：使远处的物体在焦点附近成实像；目镜：靠近眼睛，作用相当于放大镜。

物镜：u＞2ƒ,成倒立、缩小的实像

目镜：u＜ƒ,成正立、放大的虚像

 3.探索宇宙。伽利略是第一位把望远镜指向天空的物理学家。我们宇宙拥有上千亿个星系。

中国天眼是世界上最大的射电望远镜。

五、大海扬帆，尝试远航

1. 关于显微镜的说法不正确的是（      ）

A.镜筒的两端各有一组透镜         

B.每组透镜的作用相当于一个凸透镜         

C.靠近眼睛的凸透镜叫做目镜         

D.物镜是应用物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的         

2．关于望远镜说法正确的是（      ）

A. 望远镜的目镜一定是凸透镜      

B. 望远镜的物镜一定是凸透镜

C. 望远镜的物镜的工作原理是物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的像     

D. 望远镜的目镜的工作原理是物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像

3．下列说法不正确的是（      ）

A.我们能不能看清物体，它对我们的眼睛所成的“视角”的大小十分重要

B.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，视角变得很大

C.望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，它可以会聚更多的光，所成像更明亮     

D.现代天文望远镜物镜口径加大，便于观察更亮的星

4．第一个把望远镜指向天空的物理学家是（      ）

A.伽利略        

B.牛顿  

C.哥白尼    

D.开普勒

5．下列属于显微镜的物镜成像原理的是               （      ）

A．ƒ＜u＜2ƒ，成倒立、放大的实像     

B．u＞2ƒ,成倒立、缩小的实像      

C．u=2ƒ, 成倒立、等大的实像    

D．u＜ƒ，成正立、放大的实像

参考答案1.D；2.B；3.D；4.A；5.A。

六、作业：P106.T1自制显微镜。简述放大镜和水滴的工作原理。

课外作业P106 T2。

教学反思：