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第5節(jié)　望遠鏡與顯微鏡
素養(yǎng)目標
1.復(fù)述顯微鏡與望遠鏡的簡單組成、用途和成像性質(zhì);認識科技對人類生活和社會發(fā)展的重要性,加深人類對自然的認識。
2.經(jīng)歷探究顯微鏡的工作原理,培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息、交流合作的能力,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
3.充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性和主動性,使學(xué)生熱愛科學(xué),愿意主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)合作精神,增強競爭意識。
◎重點:望遠鏡與顯微鏡的基本組成和功能。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
望遠鏡瞄準器
現(xiàn)代反恐部隊的狙擊手大都能夠百步穿楊,他們精準的射擊在很大程度上都要借助于望遠鏡瞄準器(如圖所示)。這種瞄準器可以使得遠處的物體近在咫尺,能夠看得很清楚。
【問題】望遠鏡瞄準器看清遠處物體的原理是什么呢 要完成這個任務(wù)需要掌握以下知識。
知識點1望遠鏡
1.作用:能使 的物體在 成像,就像物體被“拉近”了。
2.結(jié)構(gòu):主要由兩個透鏡組成,靠近 的透鏡叫作目鏡,靠近 的透鏡叫作物鏡。
3.分類:伽利略望遠鏡、開普勒望遠鏡、反射式望遠鏡等。
對點自測
1.有一種望遠鏡是用兩組凸透鏡組成的,下面關(guān)于凸透鏡的說法正確的是 （ ）
A.目鏡、物鏡直徑相同
B.目鏡、物鏡焦距相同
C.通過目鏡看到天體的像比實際的天體大
D.物鏡直徑比目鏡直徑大,目的是會聚更多的光
【答案】知識點一
1.遠處　近處
2.人眼　被觀察物體
對點自測
1.D
知識點2顯微鏡
1.作用:可以幫助我們看清肉眼看不見的 物體。
2.結(jié)構(gòu):物鏡、目鏡、載物臺、反光鏡等,物鏡和目鏡都是 透鏡,物鏡的焦距較 ,目鏡的焦距較 。
3.工作原理:兩次成像,兩次 。
·知識拓展·
被觀察的物體通過顯微鏡兩次成像:第一次成倒立、放大的實像,倒立是相對于被觀察物體而言的;第二次成正立、放大的虛像,正立是相對于第一次所成的實像而言的。所以,通過顯微鏡看到的是物體倒立、放大的像。
對點自測
2.用顯微鏡觀察微小物體時,微小物體經(jīng)過物鏡成一個倒立、 的實像,物鏡的作用相當于 機,目鏡的作用相當于 ,把這個像再放大一次,這樣我們就能看到很微小的物體。
【答案】知識點二
1.微小
2.凸　短　長
3.放大
對點自測
2.放大　幻燈　放大鏡
【合作探究】
任務(wù)驅(qū)動1探究玩具望遠鏡的成像
【提出問題】市面上有許多較便宜的玩具望遠鏡,該望遠鏡的成像性質(zhì)是什么呢
【猜想與假設(shè)】 。
【實驗器材】玩具望遠鏡等。
【實驗步驟】
1.將市面上的玩具望遠鏡拆解后發(fā)現(xiàn):玩具望遠鏡多是采用一個 透鏡(物鏡)和一個 透鏡(目鏡)的結(jié)構(gòu)。
2.用玩具望遠鏡觀察遠處的房屋,物鏡與物體的距離比較大,遠遠大于 焦距,成 像,這個像在凸透鏡的另一側(cè)的 焦距之間,又恰好成在目鏡的 焦距之間,通過凹透鏡的折射,在凹透鏡的另一側(cè)成一個倒立、 的虛像,倒立再倒立,就成了正立的像了;所以眼睛觀察目鏡時,望遠鏡正常使用的現(xiàn)象:物體變 變 了。
3.若透過玩具望遠鏡的物鏡觀察遠處的房屋,眼睛觀察到的現(xiàn)象:物體變 變 了。
【實驗結(jié)論】玩具望遠鏡正常使用時,觀察到的現(xiàn)象:物體變 變 了;將玩具望遠鏡調(diào)轉(zhuǎn)時,觀察到的現(xiàn)象:物體變 變 了。
·知識拓展·
開普勒望遠鏡原理:開普勒望遠鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡,且物鏡的焦距大于目鏡的焦距。其物鏡相當于照相機,把物距很大的物體成像在物鏡和目鏡之間,成倒立、縮小的實像;這個實像落在目鏡的一倍焦距以內(nèi),目鏡相當于放大鏡,使這個像再次成正立、放大的虛像,即開普勒望遠鏡二次成像,先縮小后放大。
【答案】驅(qū)動一
【猜想與假設(shè)】望遠鏡可能成放大的實像
【實驗步驟】
1.凸　凹
2.二倍　倒立、縮小的實　一倍焦距和二倍　一倍虛焦距和二倍虛　放大　大　近
3.小　遠
【實驗結(jié)論】大　近　小　遠
任務(wù)驅(qū)動2探究顯微鏡的工作原理
【提出問題】生物課上,我們知道利用顯微鏡可以觀察肉眼看不見的微小物體,那么顯微鏡的成像性質(zhì)是什么呢
【猜想與假設(shè)】 。
【實驗器材】焦距較長的凸透鏡(f=30 cm)一個,滴管一個,廢錄音帶盒一個,清水,白紙,細鹽粉,頭發(fā)絲,昆蟲翅膀等。
【實驗步驟】
1.如圖甲,通過水滴觀察位于水滴下方白紙上的紅箭頭,水滴與被觀察物體的間距為10~15 mm。
　　2.如圖乙,再用一個凸透鏡作為目鏡,觀察水滴下方的箭頭,緩慢調(diào)節(jié)透鏡與水滴之間的距離,觀察白紙上的紅箭頭。
【實驗結(jié)論】來自物體的光先通過水滴(物鏡)形成一個放大的像,該實像通過目鏡又一次被放大。這樣,通過水滴顯微鏡觀察到的像比實物大很多倍。
【交流與評估】
(1)小水滴可看作一個焦距很小的 鏡,本實驗以小水滴作為顯微鏡的 鏡。
(2)圖甲中,透過這個小水滴,應(yīng)該能成一個與原來方向相反的、放大了的箭頭(如果不是這樣,需要調(diào)整水滴與“箭頭”間的距離,或者改變水滴的直徑),這是通過小水滴所成的一個 (選填“虛”或“實”)像。
(3)使凸透鏡成為 (選填“物”或“目”)鏡,與小水滴的距離約等于凸透鏡的焦距(30 cm),通過凸透鏡去觀察小水滴,使箭頭、小水滴、凸透鏡在同一 上,并且保持凸透鏡是 的,且眼睛不要離太近,邊觀察邊微微調(diào)節(jié)凸透鏡的位置,即可看到箭頭被放大的 (選填“虛”或“實”)像。圖乙比圖甲中通過小水滴觀察到的箭頭要(選填“大”或“小”)得多,看到的箭頭相對于原來的箭頭是 (選填“正立”或“倒立”)的。
(4)再用這個顯微鏡觀察頭發(fā)絲、細鹽粉和昆蟲翅膀花紋的像。
【答案】驅(qū)動二
【猜想與假設(shè)】顯微鏡可能成放大的虛像
【交流與評估】
(1)凸透　物
(2)實
(3)目　直線　水平　虛　大　倒立
任務(wù)驅(qū)動3角色扮演——學(xué)以致用
通過前面的學(xué)習(xí),請回答望遠鏡瞄準器的成像性質(zhì)和作用。
【答案】驅(qū)動三
望遠鏡瞄準器通常都是由幾塊透鏡組合而成的,它經(jīng)歷了兩次成像:第一次成倒立、縮小的實像,第二次成正立、放大的虛像,正立是相對于第一次所成的實像而言的,人眼通過望遠鏡看到的是物體倒立的像。它可以將遠處的物體在近處成像,就像物體被“拉近”了。
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