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【物理素材】 神奇的透镜【十四】  

2014-12-17 06:18:07|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】 神奇的透镜【十四】




《显微镜和望远镜》教学设计
江苏丰县初级中学 刘庆贺










一、教学目标

(一)知识与技能

1.通过观察望远镜、显微镜的实物及图片,能说出其主要结构。

2.能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况。

(二)过程与方法

1.会利用透镜自制显微镜和望远镜,体验利用两个透镜组成显微镜和望远镜的实践过程。

2.体验利用两个透镜组成显微镜的实验操作过程。

(三)情感态度和价值观

1.通过了解望远镜发展的历程,感受望远镜在人类探索宇宙奥秘中所起的重大作用。

2.通过观看显微镜的发展及应用前景,认识到科技对社会发展和人类生活的重要影响,从而增强对物理学的热爱。

3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。

二、教学重难点

本节内容由“显微镜”“望远镜”和“探索宇宙”三部分组成。显微镜和望远镜是光学仪器研究和使用过程中的一个飞跃,它使人类对微观世界和广阔的宇宙空间有了更加深入的了解。本节内容是前面所学凸透镜成像内容的扩展。学习显微镜和望远镜知识,对学生加深理解凸透镜成像规律,了解科学知识的应用,提高自身的科学素养都是有益的。教学中应着重引导学生积极参与探究活动,仔细观察实验现象,或直接概括结论,或结合讨论、阅读,接受并认同有关结论。同时,在活动中也应让学生了解运用实验研究问题的基本方法。使学生对两个透镜及其对光的作用有更全面、更深刻的认识,激发学生学习光学知识的兴趣。初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。

教学重点:通过观察望远镜、显微镜的实物及图片,能说出其主要结构;经历两个透镜观察物体的探究活动,能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况。

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。

三、教学策略

对应用性知识的教学,常见采用“一构造、二原理、三使用方法”的步骤进行直接叙述的方式教学。这种教师告知、学生接受的学习方式,虽然讲解有条理,但学生很难有学习激情,实际收效差。若采用探究性教学,效果会有极大的不同!教学时,让学生选择仪器组装望远镜和显微镜,教师给予适当的辅导,确保学生对显微镜、望远镜的功能有感性认识。物理教学应以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养实践能力、探索精神及创新意识。

四、教学资源准备

多媒体课件、显微镜、望远镜、放大镜、挂图、透明的磁带盒、无色透明塑料膜、水、烧杯、滴管

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课(5分钟)

指导学生进行小实验:在白纸上画一个小箭头,将磁带盒盖中的一块,放在白纸上,再在盒盖上用滴管滴一小滴水,透过水观察白纸上的小箭头。观察到什么现象?

教师巡回指导,让学生们调整水滴跟桌面的距离,或用滴管改变水滴的直径。

思考:怎样能观察到更大的像?

有学生会想到再利用一个凸透镜对像再一次放大。

教师可以利用投影仪进行操作演示:先在投影胶片上画一个很小的三角形,经过投影仪,在屏幕上成倒立、放大的像。大家现在再通过放大镜,看看像是不是更大。

讲解:人眼观察物体的细微结构时,分辨本领是有限的。把物体移近些,可以看得清楚些,借用放大镜可以看得更清楚些,但对于太细微的结构,如生物的细胞,移得再近,用放大镜也是看不清楚的。我们从实验中可看出用两个凸透镜可以放得更大。利用这个原理就制成了显微镜。

学生进行实验,并根据观察到的现象回答:小水滴相当于一个凸透镜,有的观察到一个正立、放大的箭头;有的会观察到一个倒立、放大的箭头。

 

 

 

 

学生会看到一个比原来三角形大好几倍的三角形。

 

创设情景,一方面复习旧知识,另一方面引出新问题,激起学习的兴趣。

 

 

 

 

 

为理解显微镜的原理做好铺垫。

新课教学(30分钟)

一、显微镜

指导学生阅读课本103页,回答问题:

1)显微镜主要由哪几个部分组成?

2)什么是目镜?

3)什么是物镜?

4)物镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?

5)目镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?

结合课本图5.5-1进行投影,让学生回答。

在学生回答的基础上归纳:

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。反光镜是凹面镜,可旋转,能使反射光线从下方照射到被观察的物体上,增大物体的亮度。载物台用来放置被观察的物体,载物台中央有一圆孔,反射镜反射的光线从下方穿过圆孔,照射在被观察物体上。

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。

显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数。

显微镜的原理:显微镜就是利用两个透镜放大作用的组合制成的。利用这一结构,先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像,然后用目镜把这个实像再一次放大(正立、放大的虚像),就能看清楚很微小的物体了,这就是显微镜的原理。

思考:通过显微镜观察物体时,物体相对于物镜的放置有什么要求?物体通过物镜形成的实像应该在目镜的什么范围内?

总结:

1.显微镜的结构:

由两个凸透镜组成,靠近眼睛的凸透镜叫目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫物镜。

2.显微镜的原理

物镜的作用相当于投影仪,成倒立放大的实像。目镜的作用相当于放大镜,成正立放大的虚像。用凹面镜作为反光镜,起聚光作用。

3.显微镜的作用:看清楚微小的物体。

指导学生使用显微镜观察装片,先用眼观察,再用显微镜观察。

 

 

 

 

 

 

学生阅读并回答问题。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生回答:物体应放在物镜的焦距和二倍焦距之间,这样才会形成一个倒立放大的实像。物体通过物镜形成的实像应该在目镜的焦点以内,这样像才会被再一次放大。

 

 

 

 

 

 

学生们观察、教师指导,使学生观察到清晰的像。

 

 

 

 

 

理解显微镜的结构和成像原理。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

加深对显微镜成像原理的理解。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

会使用显微镜观察物体。

二、望远镜

指导学生自制简易望远镜,并使用它观察远处的物体。

实验器材:大凸透镜、小凸透镜、直尺、橡皮泥等。

实验过程:

1.用橡皮泥把小凸透镜固定在直尺的零刻度处。

2.如图1所示,把小凸透镜放在眼前,把大凸透镜放在小凸透镜的前面,观察远处的物体。在直尺上移动大凸透镜,直到看到远处的物体最清楚。

3.通过自制的望远镜观察远处的物体,比较与眼睛直接观察到的景物有什么不同。

1

根据实验和课本有关内容回答:

1)望远镜主要由哪几个部分组成?

2)什么是目镜?

3)什么是物镜?

4)物镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?

5)目镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?

6)望远镜和显微镜的原理是一样的吗?

教师投影课本图5.5-3,引导学生分析得出结论。

望远镜也是由两组凸透镜组成。靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜。物镜的作用相当于照相机,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。

我们能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,物体对眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。望远镜的物镜所成的像虽比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用视角就可以变得很大。

显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成,都叫物镜和目镜,但有不同的地方,显微镜的物镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间,成倒立放大的像,作用是使物体进行一次放大。望远镜的物镜,物距在二倍焦距以外,成倒立缩小的像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近,目镜都起放大镜的作用

教师讲解: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,这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大,以求观测到更暗的星。

望远镜种类较多:有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜等。

拓展:

我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的,是双筒望远镜,它的两个镜筒都是拐了弯的。在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”。这种设计一方面缩短了镜筒的长度,再者经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来。

望远镜观看的对象在远处,无法移近,要看清楚就要尽可能多地收集远处物体发来的光,观察宇宙中的星体时更是要这样。因此望远镜的物镜总是做得尽可能大,用玻璃不可能制成直径很大的透镜,因为大块玻璃质地不均匀,会导致透镜折光不好,使看到的像有扭曲,为了消除凸透镜成像的缺点,牛顿发明了反射望远镜。它的物镜不用凸透镜而用凹面反射镜,也使光在目镜焦点处成实像。

在地面上用望远镜观察星空时,星体发来的光在穿过大气层的时候,要被吸收一些,还要受到不规则折射的影响,因此大大影响像的质量,为改进对星体的观察,1990年美国向太空发射了一台望远镜,叫哈勃太空望远镜。

 

 

学生进行实验,回答观察的结果:望远镜能使远处的物体在近处成像,便于观察。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生通过阅读回答。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

聆听,也可以通过作图进行理解。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

体验利用两个透镜组成望远镜的实践过程。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

理解望远镜的构造和成像原理。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

拓宽学生视野,培养学生热爱科学的美好情感。

三、探索宇宙

播放多媒体介绍人类探索宇宙的历程。

宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的一个重要问题。在人类漫长的历史进程中,大部分时间人们主要依靠肉眼观察、简单猜测与推理来认识宇宙。他们对宇宙的认识很有限,并具有很浓的神话与宗教色彩。在欧洲,人们在宗教的影响下,长期认为地球是宇宙的中心。

“地心说”的宇宙观:地球居于中心,太阳和其他行星围绕地球转动。这种理论影响了人们思想达千年之久。

1687年,牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书,为探索宇宙奠定了坚实的理论基础。进一步证明了行星围绕太阳运行是受到“万有引力”的作用,从而进一步揭示了宇宙的秘密。

1849年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,预测天王星外还存在一颗行星,并计算出了这颗行星的运行轨道。不久,在预测的轨道上就发现了这颗后来被命名为海王星的行星。

 

 

 

 

 

 

 

学生观赏、思考。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通过了解望远镜发展的历程,感受望远镜在人类探索宇宙奥秘中所起的重大作用。

 

 

 

课堂小结(5分钟)

通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。

梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。

培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。

 










《显微镜和望远镜》教学课件
江苏省丰县初级中学 董慧玲









 教学课件

【物理素材】 神奇的透镜【十四】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室
《显微镜和望远镜》教学课件
江苏省丰县初级中学 董慧玲












 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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