初中物理人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第五章 透鏡及其應(yīng)用第5節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡教案

這是一份初中物理人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第五章 透鏡及其應(yīng)用第5節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐：制作望遠(yuǎn)鏡教案，共7頁。教案主要包含了課標(biāo)分析，內(nèi)容和地位分析等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、課標(biāo)分析
用凸透鏡制作簡易望遠(yuǎn)鏡,用其觀察遠(yuǎn)處的景物。
二、內(nèi)容和地位分析
本節(jié)是物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第五章第五節(jié)的內(nèi)容,它與日常生活、生產(chǎn)、軍事、航天技術(shù)有著密切的聯(lián)系,屬于理解應(yīng)用的知識(shí)。
本節(jié)課的內(nèi)容安排在本章的第五節(jié),學(xué)生對(duì)前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。而本節(jié)課的主題是“制作望遠(yuǎn)鏡”,需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解釋解決實(shí)際問題,在學(xué)以致用的過程中充分體現(xiàn)物理知識(shí)的有用性,同時(shí)也可以幫助學(xué)生加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解,知道凸透鏡可以組合使用二次成像。
學(xué)生在課堂中,以小組合作的形式進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡的制作,相比于學(xué)生自己回家制作,有更多的互相討論和思考的時(shí)間和條件。課堂未盡之處,也可以留作課下思考和解決。
它不僅僅是“做作品”——“做作品”強(qiáng)調(diào)的是成功和淺層的動(dòng)手能力的培養(yǎng),本節(jié)課的學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)驅(qū)動(dòng)性問題,通過動(dòng)手制作,進(jìn)一步理解核心知識(shí)、發(fā)展高階思維能力、形成核心素養(yǎng)。
學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)習(xí)了凸透鏡在生活中常見的三種典型應(yīng)用,已經(jīng)掌握凸透鏡成像的規(guī)律和三條特殊光線作圖的方法,為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了知識(shí)基礎(chǔ)。部分學(xué)生是天文愛好者,在日常生活中接觸并了解、使用過望遠(yuǎn)鏡。本節(jié)課以制作開普勒望遠(yuǎn)鏡為契機(jī),讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和解決問題,可以很好地鍛煉學(xué)生的觀察、合作、表達(dá)及動(dòng)手能力。另外,學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題方面還有不足,需要教師進(jìn)行適時(shí)的引導(dǎo)和同學(xué)之間相互討論。
教學(xué)目標(biāo)
1.了解望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及原理。
2.制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。
3.確定望遠(yuǎn)鏡物鏡和目鏡之間的最佳成像距離。
核心素養(yǎng)
通過探究、實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和與人合作的良好品質(zhì);密切聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)運(yùn)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):了解望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及原理,制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。
難點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)測量與理論分析相結(jié)合,確定望遠(yuǎn)鏡物鏡和目鏡之間的最佳成像距離。
教學(xué)過程

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表
教學(xué)反思
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí):
通過前面的學(xué)習(xí)我們知道了凸透鏡可以用于照相機(jī),方便人們記錄美好瞬間;可以用于投影儀,方便人們開會(huì)學(xué)習(xí);還可以用于放大鏡,讓我們看清物品的細(xì)節(jié)。
活動(dòng)1:“尋找月球小游戲”。
游戲規(guī)則:用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材,看教室兩邊的墻壁上的星球圖,比一比誰最先找到月球。
提出問題:望遠(yuǎn)鏡的主要結(jié)構(gòu)是什么?如何使用望遠(yuǎn)鏡?
介紹望遠(yuǎn)鏡由兩塊鏡片和鏡筒組成,靠近眼睛的叫目鏡,靠近物體的叫物鏡。
回顧知識(shí)。
進(jìn)行游戲,認(rèn)識(shí)望遠(yuǎn)鏡,體驗(yàn)游戲的樂趣。
學(xué)生思考、回答。

通過回顧知識(shí),為本節(jié)課的探究掃清知識(shí)障礙。
通過游戲,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、積累感性經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到利用望遠(yuǎn)鏡可以看清肉眼看不清的遠(yuǎn)處的物體。
環(huán)節(jié)二:了解望遠(yuǎn)鏡
活動(dòng)2:認(rèn)識(shí)望遠(yuǎn)鏡。
引導(dǎo)學(xué)生:嘗試用一個(gè)凸透鏡看A4紙上的字。
請(qǐng)學(xué)生思考、討論后回答:
(1)估測字到凸透鏡的距離,結(jié)合給定的焦距,請(qǐng)分析與論證此時(shí)該凸透鏡成什么樣的像?為什么成這樣的像?
(2)當(dāng)物體逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí),它通過凸透鏡所成的像的大小會(huì)怎樣變化?如何看清
學(xué)生思考、討論、回答。

學(xué)生通過實(shí)際操作,體會(huì)到望遠(yuǎn)鏡是由兩個(gè)凸透鏡組成的,為下面學(xué)習(xí)物鏡和目鏡的作用做鋪墊。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
環(huán)節(jié)二:了解望遠(yuǎn)鏡
楚這個(gè)像?
引導(dǎo)學(xué)生:嘗試使用兩塊凸透鏡組合,再次觀察A4紙上的字,通過調(diào)節(jié)兩塊凸透鏡之間的距離達(dá)到最佳的觀測效果,找到最大、最清晰的像。
建議:固定物鏡,前后移動(dòng)目鏡,觀察成像情況。
請(qǐng)學(xué)生思考、討論后回答:
(1)物鏡和目鏡分別對(duì)應(yīng)凸透鏡的哪種應(yīng)用?分別起到怎樣的效果?
(2)使用望遠(yuǎn)鏡看到的像比人眼看到的物體大還是小?
列舉望遠(yuǎn)鏡看月亮的例子幫助學(xué)生思考。
(3)為什么使用望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)感覺物體被放大了呢?
總結(jié):用望遠(yuǎn)鏡看物體,物體不是真的放大了,而是人看到的像近了,視角大了,感覺像變大了。
學(xué)生回答:
(1)目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡。物鏡的作用相當(dāng)于照相機(jī)。
(2)使用望遠(yuǎn)鏡看到的像較小。
(3)可能是因?yàn)橐暯堑膯栴}。
學(xué)生通過思考、討論、分析、推理得出望遠(yuǎn)鏡成像的原理及用望遠(yuǎn)鏡看物體時(shí)視角變大。
環(huán)節(jié)三:認(rèn)識(shí)物鏡和目鏡
請(qǐng)學(xué)生嘗試交換物鏡和目鏡,再次觀察遠(yuǎn)處的物體,你有什么新發(fā)現(xiàn)?
給出放大倍數(shù)的定義。
望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)=f物f目。
f物是物鏡的焦距,f目是目鏡的焦距。
學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象。
引導(dǎo)學(xué)生通過體驗(yàn)、觀察,為制作望遠(yuǎn)鏡如何選擇物鏡和目鏡做準(zhǔn)備。
環(huán)節(jié)四:設(shè)計(jì)簡易望遠(yuǎn)鏡
1.確定望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)
為了讓成像質(zhì)量好一些,其放大倍數(shù)不應(yīng)過大,取放大倍數(shù)為2至3倍即可。
如果要制作一個(gè)望遠(yuǎn)鏡,應(yīng)該選擇什么樣的凸透鏡作為物鏡,什么樣的凸透鏡作為目鏡?
2.選擇合適的凸透鏡
(1)焦距:根據(jù)放大倍數(shù),選擇焦距合適的兩塊凸透鏡。
(2)直徑:物鏡的直徑要比目鏡的直徑大一些。
學(xué)生確定望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù),選擇焦距和直徑合適的凸透鏡,為制作望遠(yuǎn)鏡做準(zhǔn)備。
通過活動(dòng)感知、測量最佳距離,通過運(yùn)用所學(xué)凸透鏡成像的規(guī)律推理、分析最佳距離,學(xué)以致用、升華認(rèn)識(shí)。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
環(huán)節(jié)四:設(shè)計(jì)簡易望遠(yuǎn)鏡
測量凸透鏡的直徑,以便于制作直徑合適的鏡筒。
3.活動(dòng)3:確定最佳成像距離。
使用望遠(yuǎn)鏡時(shí),我們需要前后移動(dòng)鏡筒,改變物鏡與目鏡的距離,才能看到一個(gè)最大、最清晰的像。

小組分工、討論交流制作望遠(yuǎn)鏡,鍛煉動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通交流能力。
環(huán)節(jié)五:制作及調(diào)試望遠(yuǎn)鏡
提出問題:如何準(zhǔn)確知道目鏡與物鏡之間成像的最佳距離?
使用光具座測量最佳距離時(shí),是否遇到什么問題?該如何解決這一問題?
4.活動(dòng)4:觀察手持望遠(yuǎn)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(gè)望遠(yuǎn)鏡,實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)功能。
制作步驟:
(1)如圖所示,分別用瓦楞紙包裹物鏡、目鏡,制作鏡筒。
(2)根據(jù)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(diào)節(jié)的軌道。
(3)將兩個(gè)鏡筒嵌套在一起。根據(jù)需要,調(diào)整目鏡鏡筒的粗細(xì),以便實(shí)現(xiàn)共軸調(diào)節(jié)。
假設(shè)物體位于無限遠(yuǎn)處,能否根據(jù)凸透鏡成像的原理,推理并論證成像的最佳距離是多少?
5.活動(dòng)5:試用與調(diào)整。
(1)把目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒內(nèi),把目鏡放到眼前,通過望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處的物體。
(2)在觀察時(shí)要通過對(duì)鏡筒長度的調(diào)節(jié),改變物鏡與目鏡間的距離,直到在望遠(yuǎn)鏡中看到遠(yuǎn)處物體清晰的像為止。
學(xué)生思考、討論、回答:可以使用光具座進(jìn)行測量。根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,理論分析,得出最佳成像距離,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)。
學(xué)生提出:很難看到完整的像,外界光線有干擾。
小組合作、制作望遠(yuǎn)鏡。

以興趣為中心,通過小組合作、討論交流、完成制作,幫助學(xué)生在動(dòng)手、動(dòng)腦的過程中獲得愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
環(huán)節(jié)六:反思與拓展
作品展示:
1.自制的望遠(yuǎn)鏡能否看清遠(yuǎn)處的物體?
2.簡要介紹如何制作鏡筒。
3.介紹制作過程中遇到了什么困難?
4.該望遠(yuǎn)鏡還有哪些可以改進(jìn)之處?
這里制作的望遠(yuǎn)鏡使用了兩塊凸透鏡,觀察到的遠(yuǎn)處物體的像是倒立的,怎樣才能通過望遠(yuǎn)鏡看到正立的像呢?
有兩種方法:第一種是使用兩個(gè)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(yuǎn)鏡所成的像就是正立的了。
請(qǐng)你利用上面的方法改進(jìn)你制作的望遠(yuǎn)鏡,也可以針對(duì)你發(fā)現(xiàn)的望遠(yuǎn)鏡的其他問題,設(shè)計(jì)解決的辦法,讓你的望遠(yuǎn)鏡更加完善。
科學(xué)世界:介紹各種望遠(yuǎn)鏡及望遠(yuǎn)鏡發(fā)展史。
以小組為單位交流匯報(bào)展示。
思考,交流,并完善。
觀看,體會(huì),思考。
幫助學(xué)生形成總結(jié)、反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
拓寬學(xué)生視野,為學(xué)生種下科技發(fā)展和宇宙探索的萌芽。
板書設(shè)計(jì)
第五節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐:制作望遠(yuǎn)鏡
1.物鏡:倒立、縮小的實(shí)像(相當(dāng)于照相機(jī))。
2.目鏡:正立、放大的虛像(相當(dāng)于放大鏡)。
3.放大倍數(shù)=f物f目。
課堂練習(xí)
課堂8分鐘
課堂小結(jié)
本節(jié)課你學(xué)到了什么?有哪些收獲呢?
作業(yè)布置
《七彩作業(yè)》第五章第5節(jié)。