初中物理人教版八年級上冊第5節(jié) 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡學(xué)案設(shè)計(jì)

這是一份初中物理人教版八年級上冊第5節(jié) 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡學(xué)案設(shè)計(jì)，共6頁。學(xué)案主要包含了新課引入，推進(jìn)新課，板書設(shè)計(jì)，教學(xué)反思等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教學(xué)目標(biāo)


知識與能力：


了解顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu).


教學(xué)重點(diǎn)：


知道顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu).


教學(xué)難點(diǎn)：


利用兩組凸透鏡成像規(guī)律理解顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的原理.


教學(xué)用具：


投影儀、投影片、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、放大鏡、掛圖、火柴盒、無色透明塑料膜、水、燒杯、滴管、裝片（植物）.


課時(shí)安排


1課時(shí)


教學(xué)過程


一、新課引入


方案一：大家一定知道外國有個(gè)情人節(jié)是2月14日，你們知道為什么有人把7月7日叫做中國的情人節(jié)嗎？


這兒有個(gè)望遠(yuǎn)鏡，可以看到天上的“牛郎星”與“織女星”，今天晚上，誰想借去試著觀察一下？


出示望遠(yuǎn)鏡模型，啊，這樣簡單，說不定，學(xué)了今天的知識，我們每個(gè)人就都能用身邊的器材自己制作一臺望遠(yuǎn)鏡呢？出示課題導(dǎo)入。





設(shè)計(jì)意圖：設(shè)疑激趣，使學(xué)生帶著期待步入課堂。


方案二：播放一段“探索宇宙、微生物”方面的音像資料。


①大家都知道，在人類同疾病作斗爭的歷史上，找到像痢疾菌、傷寒菌、艾滋病病毒、非典病毒等樣本是找到抑制或殺死這些細(xì)菌或病毒的關(guān)鍵。


②透望天空、漫步宇宙是人類走向未來的必由之路，那么，科學(xué)上進(jìn)行這些顯微、遠(yuǎn)望等探究的重要工具顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡是怎樣的成像原理呢？


③你們在七年級已經(jīng)用過顯微鏡了，誰知道顯微鏡的目鏡和物鏡屬于凹透鏡還是凸透鏡？想不想自己制作一臺顯微鏡呢？出示課題導(dǎo)入。


方案三：提問激趣，引出課題：生物課上是怎樣使用顯微鏡的？是由哪幾部分組成？你們知道為什么顯微鏡能比普通的放大鏡放大倍數(shù)大得多嗎？





二、推進(jìn)新課


探究點(diǎn)一 顯微鏡


1．介紹顯微鏡的發(fā)明


顯微鏡把一個(gè)全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里。人們第一次看到了數(shù)以百計(jì)的“新的”微小動(dòng)物和植物，以及從人體到植物纖維等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。顯微鏡還有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物種，有助于醫(yī)生治療疾病。1931年，恩斯特·魯斯卡通過研制電子顯微鏡，使生物學(xué)發(fā)生了一場革命。這使得科學(xué)家能觀察到像百萬分之一毫米那樣小的物體。1986年他被授予諾貝爾獎(jiǎng)。


2．探究：組織學(xué)生分組自制水滴顯微鏡。


參考器材：滴管、燒杯、水、觀察紙、透明的磁帶盒、放大鏡


1．將觀察白紙(上面有一個(gè)小箭頭)平放在水平桌面上。


2．將磁帶盒蓋中的一塊，放在白紙上，再在盒蓋上用滴管滴一小滴水，透過水觀察。


現(xiàn)象：看到一個(gè)倒立的放大的像。


3．再利用一塊放大鏡(凸透鏡)在上面觀察水滴中的箭頭。


現(xiàn)象：看到一個(gè)被放大得更大的箭頭。


設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)置學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)，領(lǐng)悟顯微鏡成像的原理，從而由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，突破重點(diǎn)。


教師播放顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖，學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，并思考以下問題：





物鏡和目鏡由凸透鏡組成


顯微鏡eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(目鏡：靠近眼睛的凸透鏡,物鏡：靠近被觀察物體的凸透鏡))


(1)顯微鏡主要由哪幾個(gè)部分組成？


(2)什么是目鏡？


(3)什么是物鏡？


(4)物鏡的作用是什么？它與生活中哪種透鏡作用相似？


(5)目鏡的作用是什么？它與生活中哪種透鏡作用相似？


(6)用顯微鏡觀察到的物體是倒立的還是正立的？為什么？


總結(jié)：


1．結(jié)構(gòu)


靠近眼睛的凸透鏡叫目鏡。


靠近被觀察物體的凸透鏡叫物鏡。


2．原理


物鏡的作用相當(dāng)于投影儀，成倒立放大的實(shí)像。


目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成正立放大的虛像。


用凹面鏡作為反光鏡，起聚光作用。


3．作用：看清楚微小的物體。


拓展：人眼只能看清大小0.1～0.2毫米左右的細(xì)節(jié)，顯微鏡大大地提高了人的觀察能力，好的顯微鏡可以放大2 000倍，能夠看清0.2微米的結(jié)構(gòu)。但要觀察更小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)顯微鏡就無能為力了，20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了電子顯微鏡，放大倍數(shù)80萬倍。而隧道掃描顯微鏡更進(jìn)一步能看到單個(gè)原子。


探究點(diǎn)二 望遠(yuǎn)鏡


活動(dòng)一：觀察望遠(yuǎn)鏡


利用望遠(yuǎn)鏡觀察到的現(xiàn)象是什么？


說明：通過望遠(yuǎn)鏡看過去，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的物體好像變大拉近了。


活動(dòng)二：利用兩個(gè)凸透鏡觀察物體新


用一個(gè)焦距小的凸透鏡和一個(gè)焦距大的凸透鏡組合起來，觀察稍遠(yuǎn)處的物體，調(diào)節(jié)兩個(gè)透鏡之間的距離，直到看得最清楚為止。你看到的物體有什么變化？


現(xiàn)象：


發(fā)現(xiàn)：將焦距短的透鏡靠近眼睛時(shí)，遠(yuǎn)處的物體看上去放大了；交換透鏡位置，遠(yuǎn)處的物體看上去縮小了。


望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造：





1．望遠(yuǎn)鏡的組成


eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(目鏡：靠近眼睛的凸透鏡。,物鏡：靠近被觀測物體的凸透鏡。))


2．望遠(yuǎn)鏡的物鏡的直徑很大，能夠會(huì)聚更多的光，使得所成的像更明亮。


3．物鏡的焦距比較長，目鏡的焦距比較短，兩個(gè)鏡的焦點(diǎn)是重合的。


擴(kuò)展：


開普勒望遠(yuǎn)鏡的原理


德國天文學(xué)家開普勒于1611年發(fā)明





物鏡的作用相當(dāng)于照相機(jī)，成縮小的實(shí)像。


目鏡的作用相當(dāng)于放大鏡，成放大的虛像。


物鏡的焦距長而目鏡的焦距短。


望遠(yuǎn)鏡的類型


望遠(yuǎn)鏡有伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡、牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，還有普通望遠(yuǎn)鏡、軍事望遠(yuǎn)鏡、紅外線望遠(yuǎn)鏡。


我們見到的普通望遠(yuǎn)鏡和軍事望遠(yuǎn)鏡都是雙筒的，是雙筒望遠(yuǎn)鏡，它的兩個(gè)鏡筒都是拐了彎的。在拐彎處分別安裝了兩個(gè)“全反射棱鏡”。這種設(shè)計(jì)一方面縮短了鏡筒的長度，再者經(jīng)過那兩塊棱鏡的兩次反射也能使本來倒立的像正立過來。


在地面上用望遠(yuǎn)鏡觀察星空時(shí)，星體發(fā)來的光在穿過大氣層的時(shí)候，要被吸收一些，還要受到不規(guī)則折射的影響，因此大大影響像的質(zhì)量，為改進(jìn)對星體的觀察，1990年美國向太空發(fā)射了一臺望遠(yuǎn)鏡，叫哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。


視角：物體離物鏡很遠(yuǎn)，它的像卻離物鏡很近，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，這樣所成的像是縮小的！為什么使用望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)會(huì)感到物體放大了？


說明：我們能看清一個(gè)物體，它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要，物體對眼睛所成視角的大小和物體本身大小有關(guān)，還和物體到眼睛的距離有關(guān)。


望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用。視角就可以變得很大。


望遠(yuǎn)鏡的物鏡直徑比我們眼睛的瞳孔大得多，這樣它可以會(huì)聚更多的光使得所成的像更加明亮。這一點(diǎn)在觀測天空中的暗星時(shí)非常重要?，F(xiàn)代天文望遠(yuǎn)鏡都是力求把物鏡口徑加大，以求觀測到更暗的星。


注意：顯微鏡經(jīng)過兩次放大后看到倒立放大虛像。


望遠(yuǎn)鏡看到的是倒立縮小的虛像，但視角被放大。


天文望遠(yuǎn)鏡多用反射式望遠(yuǎn)鏡，因?yàn)槿菀椎玫礁蟮目趶健?br/>

探究點(diǎn)三 探索宇宙


播放多媒體介紹人類探索宇宙的歷程


宇宙自古以來就是人類關(guān)注、困惑、探索的一個(gè)重要問題。在人類漫長的歷史進(jìn)程中，大部分時(shí)間人們主要依靠肉眼觀察、簡單猜測與推理來認(rèn)識宇宙。他們對宇宙的認(rèn)識很有限，并具有很濃的神話與宗教色彩。在歐洲，人們在宗教的影響下，長期認(rèn)為地球是宇宙的中心。


如圖反映了“地心說”的宇宙觀：地球居于中心，太陽和其他行星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。這種理論影響了人們思想達(dá)千年之久。





“地心說”的宇宙圖象


1687年，牛頓發(fā)表了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書，為探索宇宙奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。進(jìn)一步證明了行星圍繞太陽運(yùn)行是受到“萬有引力”的作用，從而進(jìn)一步揭示了宇宙的秘密。


1849年，科學(xué)家根據(jù)牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，預(yù)測天王星外還存在一顆行星，并計(jì)算出了這顆行星的運(yùn)行軌道。不久，在預(yù)測的軌道上就發(fā)現(xiàn)了這顆后來被命名為海王星的行星。





太陽系：由八大行星構(gòu)成。





擴(kuò)展：探索地外文明


送給地外文明的信





1972年3月和1973年4月美國發(fā)射的先驅(qū)者10號和11號宇宙探測器各自帶了一塊長13.5厘米、寬7.5厘米的鍍金鋁制標(biāo)志牌，上面刻著人類模樣的一男一女裸體像和太陽系、太陽系在銀河系的位置及飛船發(fā)射的位置——地球的圖像。這塊金屬板在太空中可經(jīng)歷億萬年仍清晰可讀，以便有朝一日它們飛出太陽系與宇宙中智慧生命相遇時(shí)進(jìn)行自我介紹并取得聯(lián)系。





三、板書設(shè)計(jì)


第5節(jié) 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡








四、教學(xué)反思


顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡這節(jié)課的重點(diǎn)是理解顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡的工作原理，要想讓學(xué)生理解它們的工作原理，必須使學(xué)生具備一定的先前知識，那就是照相機(jī)、投影儀和放大鏡的工作原理。學(xué)生只有在理解它們的工作原理的基礎(chǔ)上，才能夠上好本節(jié)課。所以在上本節(jié)課之前，務(wù)必的要進(jìn)行一下課前的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備工作。我經(jīng)過對照相機(jī)、投影儀和放大鏡的工作原理的復(fù)習(xí)之后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解和應(yīng)用微鏡和望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡的工作原理上就容易多了。另一方面，我又讓學(xué)生對比顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡的工作原理的不同，由此又通過對比加深了學(xué)生對知識的理解和記憶。