資源簡介

(共36張PPT)
2024年秋季
物理（人教版）
八年級上冊
第五章 透鏡及其應用
第5節 制作望遠鏡
第5節 制作望遠鏡 學習內容導覽
任務
了解望遠鏡基本原理
設計簡易望遠鏡
制作及調試望遠鏡
反思
與拓展
1.了解望遠鏡的構造及原理。
2. 制作一個望遠鏡。
3. 確定望遠鏡物鏡和目鏡之間的最佳成像距離。
復習凸透鏡的應用
活動1：
尋找月球
請任選實驗箱里的器材，觀察教室墻壁上的星球圖片，比一比誰最先找到“火星”吧。
靠近眼睛的凸透鏡
靠近被觀測物體的凸透鏡
物鏡
目鏡
鏡筒
望遠鏡的主要結構是什么？
如何使用？
使用一個凸透鏡可以實現望遠功能嗎？
f = 5 cm
f = 10 cm
試一試用焦距10 cm的凸透鏡看A4紙上的字。
[思考與討論]
1. 估測字到凸透鏡的距離，結合給定的焦距，分析與論證該凸透鏡為什么會成這樣的像？
2. 當物體逐漸遠離凸透鏡，凸透鏡所成像大小會怎么變化？有什么辦法可以看清楚這個像？
嘗試使用兩塊凸透鏡組合，觀察A4紙上
的字時，可以試著像望遠鏡那樣，調節兩
個凸透鏡間的距離，以達到最佳的觀察效果。
建議：固定物鏡，前后移動目鏡，觀察成像的情況。
f = 5 cm
f = 10 cm
活動2：認識目鏡和透鏡
[思考與討論]
物鏡和目鏡分別對應凸透鏡的哪種應用？分別起到怎樣的效果？
物鏡的作用（相當于照相機）
目鏡的作用（相當于放大鏡）
使被觀察的物體成一個
倒立、縮小、實像。
把物鏡成的實像，再一次
放大成虛像。
物鏡
目鏡
第一次：倒立、縮小、實像
望遠鏡的光路圖
第二次：“正立”、放大、虛像
人眼使用望遠鏡看到的像比人眼看到物體大還是小？
為什么使用望遠鏡觀察物體時，感覺物體被放大了呢？
人看物體經望遠鏡所成的像的視角比直接看物體時的視角大，所以感覺物體被放大了。
2
1
嘗試交換物鏡和目鏡，再次觀察A4紙上的字，
你有什么新發現？
望遠鏡的
放大倍數
=
——————
f物
f目
f物是物鏡的焦距， f目是目鏡的焦距。
使用望遠鏡時，我們前后拉動鏡筒，調節目鏡與物鏡的距離，可以看到一個最大、最清晰的像。
如何準確知道成像的最佳距離？
為了讓成像質量好一些，其放大倍數不過大，取放大倍數為2至3倍即可。
如果要制作一個望遠鏡，應該選擇什么樣的凸透鏡做物鏡，什么樣的凸透鏡做目鏡？
1.確定望遠鏡倍率
望遠鏡的
放大倍數
=
——————
f物
f目
2.選擇物鏡和目鏡
（1）焦距：根據放大倍數，選擇焦距合適的兩塊凸透鏡。
（2）直徑：物鏡的直徑還要比目鏡的直徑大一些。
測量凸透鏡的直徑，以便于制作直徑合適的鏡筒。
假設物體距離物鏡很遠，請根據凸透鏡成像特點，推理并論證成像的最佳距離。
最佳成像間距約等于物鏡焦距與目鏡焦距之和，即f物+f目。
活動3：確定最佳成像距離
通過兩個凸透鏡組合使用，兩次成像，可以使我們看清楚遠處的物體。通過光具座可以實現共軸調節。相較于手持望遠鏡，還有哪些不足之處？
實驗步驟：①如圖所示組裝實驗器材，調節光源、兩個不同
焦距的凸透鏡，使三者中心位于同一水平高度；
實驗步驟：②將F型光源放在 98 cm刻度線處，物鏡（f =10 cm）放在20cm刻度線處，前后調節目鏡（f =5cm）直至透過凸透鏡看到F型光源最大、最清晰的像。記錄物鏡與目鏡之間最佳成像距離。
設計鏡筒
在用望遠鏡對不同遠近的物體進行觀察時，需要調節兩塊凸透鏡間的距離。
鏡筒可以設計成兩段，讓物鏡的鏡簡較目鏡的鏡筒粗一些，這樣套在一起，便于在使用時調節。
觀察最遠處的物體時，兩塊凸透鏡闥的距離約等于兩塊凸透鏡的焦距之和；
觀察較近處的物體時，兩塊凸透鏡間的距離要稍大一些。
觀察手持望遠鏡，嘗試使用凸透鏡、瓦楞紙、剪刀、膠帶等材料，通過小組合作，自制一個望遠鏡，實現望遠功能。
活動4：制作望遠鏡
①如圖所示，分別用瓦楞紙包裹物鏡、目鏡，制作鏡筒。
②根據測算的最佳距離，確定鏡筒的長度范圍。裁出凹槽，作為目鏡和物鏡前后調節的軌道。
③將兩個鏡筒嵌套在一起。根據需要，調整目鏡鏡筒的粗細，以便實現共軸調節。
目鏡
物鏡
自制望遠鏡
1.把目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒內，把目鏡放到眼前，通過望遠鏡觀察遠處的物體。
2.在觀察時要通過對鏡筒長度的調節，改變物鏡與目鏡間的距離，直到在望遠鏡中看到遠處物體清晰的像為止。
活動5：試用與調整
作品展示：
1. 自制的望遠鏡能否看清楚遠處的物體？
2.簡要介紹如何制作的鏡筒。
3. 介紹制作過程中遇到了什么困難？
4. 該望遠鏡還有哪些可以改進之處？
這里制作的望遠鏡使用了兩塊凸透鏡，觀察到的遠處物體的像是倒立的，怎樣才能通過望遠鏡看到正立的像呢
有兩種方法：
第一種是使用兩個相互垂直的平面反射裝置把所成的像先上下顛倒一次，再左右顛倒一次。
第二種是物鏡使用凸透鏡，目鏡使用凹透鏡，望遠鏡所成的像就是正立的了。
請你利用上面的方法改進你制作的望遠鏡，也可以針對你發現的望遠鏡的其他問題，設計解決的辦法，讓你的望遠鏡更加完善。
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各種望遠鏡
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卡塞格林反射鏡
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通過本節課的學習，簡要談一談你有哪些體會和收獲？
第五章 第5節。

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