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【物理素材】 神奇的透镜【十九】
《显微镜和望远镜》教学片断
老师：（展示望远镜实物）注意观察它有几个透镜构成的？什么样的透镜呢？再用课件展示双筒望远镜的框架图，指出靠近眼睛的透镜，我们叫它目镜；另一个叫物镜，因为靠近被观察物体。
老师：（让学生用望远镜观察远处的景物）看到了什么？
学生：远处的物体变近了。
总结：望远镜能使远处的物体在近处成像。
老师：大家想不想自己制作望远镜？好，大家按照要求组合透镜观察物体，注意透镜的变化和每个透镜的位置！
（1）先取用一只凸透镜和凹透镜，凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，缓慢调节两个透镜间的距离，直到看的最清楚为止。你看到远处的物体有什么变化？
（2）把两个透镜调换位子，凹透镜作为物镜，以凸透镜作为目镜可以么？大家试一试！
（3）用两个凸透镜可不可以制作望远镜呢？如果可以怎么组合呢？我们按照前面的做法来试一试，看看到底是否可行？
（4）试一试，以焦距较小的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，缓慢调节两透镜的距离。看行不行？
老师：试着总结一下，我们有几种方法来自制望远镜？
学生：凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，这是伽利略望远镜，由于成的是正立的像，适合观察地面附近的物体。以焦距较小的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，这是开普勒天文望远镜，适合观察天体。
老师：在用两凸透镜做望远镜的实验中，看不清远处的物体时你是如何摆放凸透镜的？大家按照这样的方法组合透镜，来看你们头发丝，你会有什么发现？
交流讨论：以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜。我们不可以看见远处的物体，但是我们可以看见细小的物体。这就变成了显微镜。
显微镜的原理是：来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像，通过目镜又一次被放大，这样显微镜观察到的像比实物大很多倍。
老师：展示生物实验室用的显微镜实物，让学生观察。
【重点归纳】
1．凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，可以制作成伽利略望远镜，适合观察地面附近的物体。
2．以焦距较小的凸透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，可以制作成开普勒望远镜，适合观察天体。
3．以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜，可以制作成显微镜，适合观察微小的物体。
《生活中的透镜》教学片断老师：用硬纸板圈成两个直径大小相近的，长约15 cm的圆纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个，在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜，在直径较小的纸筒前面，固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内，这样就制成了模拟照相机。对准窗外的景物，拉动纸筒改变透镜和屏幕之间的距离，能观察到什么？
学生：看到一个倒立的、缩小的像。
老师：实际的照相机的原理与此相似，（结合挂图提问）照相机的镜头相当于我们学过的什么光学元件？照相时，物体会在胶片上成像，像与物体相比较，哪一个大一些？你能说出照相机的原理吗?
学生：照相机的镜头相当于一个凸透镜；胶片上的像比物体要小；所以照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。
老师：很好。拍照时，物体到镜头的距离应满足什么呢？
学生：应在大于二倍焦距处，只有这样才能得到倒立缩小的像。
老师：我们的照相机、投影仪、放大镜都是根据凸透镜成像规律成像的，能说出它们的原理吗？
学生：照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
学生：投影仪的原理是物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间时，成倒立、放大的实像。
学生：放大镜的原理是物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像。
老师：我们知道了照相机、投影仪、放大镜的原理。想进一步了解它们吗？我们从上节课知道照相机的镜头相当于凸透镜。胶卷相当于光屏。机壳相当于暗室。我们今天又知道，被拍照的景物到镜头的距离远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。那么照相机中的调焦环、光圈、快门，它们有什么用处？
下面看挂图和实物，还有你们的资料说出它们的作用。
学生：照相机中调焦环是调节镜头到胶片的距离，拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。
学生：光圈是用来控制进入镜头的光的多少，光圈可以开大或缩小，光圈环上刻有光圈数。
学生：快门是用来控制曝光时间的，曝光时间可以从快门上的数字知道。
学生：现代的照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门，得到曝光适度的相片，还能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦。这样高度自动化的相机用起来很方便，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片。所以人们戏称为“傻瓜相机”。
老师：同学们讲得很好。看来在下面做了不少工作，我很高兴，那么投影仪的构造呢？看挂图，根据你们收集的资料说出它的构造及作用。
学生：投影仪的构造主要有：镜头（相当于一个凸透镜）、投影片（相当于物体）、屏幕（相当于光屏）、聚光镜、光源和反光镜等部分。
学生：光源是用来照亮投影片的。
学生：聚光镜是由两块螺纹透镜组成，这两块螺纹透镜是用来增大聚光面积，增加投影片的亮度。
学生：反光镜是平面镜，作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。
老师：同学们回答的非常好。现在我们分组亲自动手来使用照相机拍照和使用投影仪放大胶片。
总结：1．照相机的原理：u＞2f f＜v＜2f 成倒立、缩小的实像
2．投影仪的原理：f＜u＜2f u＞2f 成倒立、放大的实像
3．放大镜的原理：u＜f 成正立、放大的虚像
老师：利用教学挂图讲解眼睛的结构，思考：从结构上看，眼球非常类似于照相机，谁相当于照相机的镜头？谁相当于胶片？
学生：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜谁相当于胶片。
老师：用照相机拍一个近处的人的照片，再拍远处景物时，为使成像清晰，应怎样调节底片到镜头的距离？
学生：根据“物远像近小”，应缩短像距。
老师：正确。用凸透镜使远近不同的物体成像，由于物距不同，像距也会不同。而用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，即像与透镜之间的距离不变，这是眼睛能根据视物的远近调节晶状体的形状，改变焦距，从而使物体的像总是清晰地成在视网膜上。思考：人眼看远处景物时，晶状体的焦距要变大还是变小？晶状体的形状是变厚还是变薄些？
学生：根据“物远像近”，要使远处景物的像不变近，晶状体的会聚本领要变弱些，即焦距要变大，晶状体变薄。
老师：完全正确。人眼看远处景物时，晶状体变薄，焦距要变大。看近处景物时，晶状体变厚，焦距变小。有些人单靠自身眼睛的调节不能使像清晰地成在视网膜上，这就是近视和远视。大家观察图4-28，试着解释近视眼和远视眼的成因。
学生：近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太凸，折光能力太强，致使远处物体的像成在视网膜就前方。因此近视眼能看清近处的物体，看不清远处的物体。远视眼是视网膜距晶状体过近或者晶状体太扁,折光能力太弱，致使近处物体的像落在视网膜的后方，因此，远视眼能看清远处的物体，看不清近处的物体。
老师：那么怎么矫正近视眼和远视眼?
学生：既然近视眼是晶状体太凸，折光能力太强，如果戴一凹透镜，就可以“抵消”一些晶状体的会聚本领，起到矫正的作用。同样，矫正远视眼应该戴凸透镜。
老师：很好，现在大家按课本实验做一做，验证一下。
总结：矫正近视眼应佩戴凹透镜，让光发散一些，使像相对于晶状体向后移。矫正远视眼应佩戴凸透镜，让光会聚一些，使像相对于晶状体向前移．
【重点归纳】
1．照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。投影仪、电影放映机的原理是利用凸透镜能成放大实像。
2．眼睛里的晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），视网膜谁相当于胶片。
3．近视眼能看清近处的物体，看不清远处的物体。原因是远处物体的像成在视网膜就前方。远视眼能看清远处的物体，看不清近处的物体。原因是近处物体的像落在视网膜的后方。
4．矫正近视眼应佩戴凹透镜，让光发散一些，使像相对于晶状体向后移。矫正远视眼应佩戴凸透镜，让光会聚一些，使像相对于晶状体向前移。
《显微镜和望远镜》教学片断
江苏丰县初级中学 刘庆贺
老师：（展示望远镜实物）注意观察它有几个透镜构成的？什么样的透镜呢？再用课件展示双筒望远镜的框架图，指出靠近眼睛的透镜，我们叫它目镜；另一个叫物镜，因为靠近被观察物体。
老师：（让学生用望远镜观察远处的景物）看到了什么？
学生：远处的物体变近了。
总结：望远镜能使远处的物体在近处成像。
老师：大家想不想自己制作望远镜？好，大家按照要求组合透镜观察物体，注意透镜的变化和每个透镜的位置！
（1）先取用一只凸透镜和凹透镜，凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，缓慢调节两个透镜间的距离，直到看的最清楚为止。你看到远处的物体有什么变化？
（2）把两个透镜调换位子，凹透镜作为物镜，以凸透镜作为目镜可以么？大家试一试！
（3）用两个凸透镜可不可以制作望远镜呢？如果可以怎么组合呢？我们按照前面的做法来试一试，看看到底是否可行？
（4）试一试，以焦距较小的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，缓慢调节两透镜的距离。看行不行？
老师：试着总结一下，我们有几种方法来自制望远镜？
学生：凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，这是伽利略望远镜，由于成的是正立的像，适合观察地面附近的物体。以焦距较小的凸透镜代替凹透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，这是开普勒天文望远镜，适合观察天体。
老师：在用两凸透镜做望远镜的实验中，看不清远处的物体时你是如何摆放凸透镜的？大家按照这样的方法组合透镜，来看你们头发丝，你会有什么发现？
交流讨论：以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜。我们不可以看见远处的物体，但是我们可以看见细小的物体。这就变成了显微镜。
显微镜的原理是：来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像，通过目镜又一次被放大，这样显微镜观察到的像比实物大很多倍。
老师：展示生物实验室用的显微镜实物，让学生观察。
【重点归纳】
1．凹透镜作为目镜，以凸透镜作为物镜，可以制作成伽利略望远镜，适合观察地面附近的物体。
2．以焦距较小的凸透镜作为目镜，焦距较大的作为物镜，可以制作成开普勒望远镜，适合观察天体。
3．以焦距较大的凸透镜作为目镜，焦距较小的作为物镜，可以制作成显微镜，适合观察微小的物体。
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