文档内容
第5节 跨学科实践:制作望远镜
教材分析
一、课标分析
用凸透镜制作简易望远镜,用其观察远处的景物。
二、内容和地位分析
本节是物理人教版八年级上册第五章第五节的内容,它与日常生活、生产、
军事、航天技术有着密切的联系,属于理解应用的知识。
本节课的内容安排在本章的第五节,学生对前面内容的学习为本节课的学习
做了很好的铺垫。而本节课的主题是“制作望远镜”,需要综合运用所学知识,解
释解决实际问题,在学以致用的过程中充分体现物理知识的有用性,同时也可以帮
助学生加深对凸透镜成像规律的理解,知道凸透镜可以组合使用二次成像。
学生在课堂中,以小组合作的形式进行望远镜的制作,相比于学生自己回家制
作,有更多的互相讨论和思考的时间和条件。课堂未尽之处,也可以留作课下思考
和解决。
它不仅仅是“做作品”——“做作品”强调的是成功和浅层的动手能力的
培养,本节课的学习更强调驱动性问题,通过动手制作,进一步理解核心知识、发
展高阶思维能力、形成核心素养。
学情分析
学生学习了凸透镜在生活中常见的三种典型应用,已经掌握凸透镜成像的规
律和三条特殊光线作图的方法,为本节的学习打下了知识基础。部分学生是天文
爱好者,在日常生活中接触并了解、使用过望远镜。本节课以制作开普勒望远镜
为契机,让学生综合运用所学知识解释和解决问题,可以很好地锻炼学生的观察、
合作、表达及动手能力。另外,学生在发现问题、解决问题方面还有不足,需要教
师进行适时的引导和同学之间相互讨论。
教学目标
1.了解望远镜的构造及原理。
2.制作一个望远镜。
3.确定望远镜物镜和目镜之间的最佳成像距离。核心素养
通过探究、实验,培养学生严谨的科学态度和与人合作的良好品质;密切联系
实际,增强学生将物理知识运用于日常生活和社会的意识。
重点难点
重点:了解望远镜的构造及原理,制作一个望远镜。
难点:通过实验测量与理论分析相结合,确定望远镜物镜和目镜之间的最佳成
像距离。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
复习: 通 过
回 顾 知
回顾知识,
通过前面的学习我们知道了凸透镜可 识。
为本节课
以用于照相机,方便人们记录美好瞬间;可
的探究扫
以用于投影仪,方便人们开会学习;还可以
清知识障
用于放大镜,让我们看清物品的细节。
碍。
活动1:“寻找月球小游戏”。 进行游戏,
环节一: 通 过
认识望远镜,体
导入新 游戏规则:用桌子上的实验器材,看教 游戏,激发
验 游 戏 的 乐
课 学 习 兴
室两边的墙壁上的星球图,比一比谁最先
趣。
趣、积累
找到月球。
感性经验,
提出问题:望远镜的主要结构是什么? 认识到利
如何使用望远镜? 用望远镜
学 生 思 可以看清
介绍望远镜由两块镜片和镜筒组成,
考、回答。 肉眼看不
靠近眼睛的叫目镜,靠近物体的叫物镜。
清的远处
的物体。
活动2:认识望远镜。
引导学生:尝试用一个凸透镜看A4纸 学
上的字。 生通过实
学 生 思 际操作,体
环节二: 请学生思考、讨论后回答: 考、讨论、回
会到望远
了解望 答。
(1)估测字到凸透镜的距离,结合给定 镜是由两
远镜
个凸透镜
的焦距,请分析与论证此时该凸透镜成什
组成的,为
么样的像?为什么成这样的像?
下面学习
(2)当物体逐渐远离凸透镜时,它通过 物镜和目
凸透镜所成的像的大小会怎样变化?如何 镜的作用教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
看清 做铺垫。
¿❑
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
楚这个像?
引导学生:尝试使用两块凸透镜组合,
再次观察A4纸上的字,通过调节两块凸透
镜之间的距离达到最佳的观测效果,找到
最大、最清晰的像。
学生回答:
建议:固定物镜,前后移动目镜,观察成
(1)目镜的 学生
像情况。 通过思
作用相当于放
考、讨
请学生思考、讨论后回答: 大镜。物镜的
论、分
作用相当于照
环节二: (1)物镜和目镜分别对应凸透镜的哪 析、推理
相机。
了解望 种应用?分别起到怎样的效果? 得出望远
远镜
(2)使用望
镜成像的
(2)使用望远镜看到的像比人眼看到
远镜看到的像 原理及用
的物体大还是小? 较小。 望远镜看
物体时视
列举望远镜看月亮的例子帮助学生思 (3)可能是
角变大。
考。 因为视角的问
题。
(3)为什么使用望远镜观察物体时感
觉物体被放大了呢?
总结:用望远镜看物体,物体不是真的
放大了,而是人看到的像近了,视角大了,感
觉像变大了。
请学生尝试交换物镜和目镜,再次观 引导
察远处的物体,你有什么新发现? 学生通过
环节三: 体验、观
给出放大倍数的定义。 学生描述
认识物 察,为制作
观察到的现
镜和目 f 望远镜如
镜
望远镜的放大倍数= 物。 象。
何选择物
f
目
镜和目镜
f 是物镜的焦距,f 是目镜的焦距。 做准备。
物 目
1.确定望远镜的放大倍数 学生确定 通过
望远镜的放大 活动感
环节四: 为了让成像质量好一些,其放大倍数
倍数,选择焦距 知、测量
设计简 不应过大,取放大倍数为2至3倍即可。
和直径合适的
最佳距离,
易望远
如果要制作一个望远镜,应该选择什 凸透镜,为制作 通过运用
镜
所学凸透
么样的凸透镜作为物镜,什么样的凸透镜 望远镜做准
镜成像的
作为目镜? 备。
规律推教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
2.选择合适的凸透镜
理、分析
(1)焦距:根据放大倍数,选择焦距合适 最佳距离,
的两块凸透镜。 学以致
用、升华
(2)直径:物镜的直径要比目镜的直径
认识。
大一些。
¿❑续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
小 组
测量凸透镜的直径,以便于制作直径
分工、讨
合适的镜筒。
论交流制
环节四:
设计简 3.活动3:确定最佳成像距离。 作望远镜,
锻炼动手
易望远
使用望远镜时,我们需要前后移动镜
能力、团
镜
筒,改变物镜与目镜的距离,才能看到一个 队协作能
最大、最清晰的像。 力、沟通
交 流 能
力。
提出问题:如何准确知道目镜与物镜
之间成像的最佳距离?
使用光具座测量最佳距离时,是否遇
到什么问题?该如何解决这一问题?
学 生 思
4.活动4:观察手持望远镜,尝试使用凸 考、讨论、回
透镜、瓦楞纸、剪刀、胶带等材料,通过 答:可以使用光
小组合作,自制一个望远镜,实现望远功 具 座 进 行 测
量。根据凸透
能。
镜成像的规律,
制作步骤:
理论分析,得出
以 兴
(1)如图所示,分别用瓦楞纸包裹物
最佳成像距离,
趣为中心,
与实验数据比
镜、目镜,制作镜筒。 通过小组
对。
合作、讨
环节五: 学生提出: 论交流、
制作及 很难看到完整 完成制作,
调试望 的像,外界光线 帮助学生
远镜 有干扰。 在动手、
(2)根据测算的最佳距离,确定镜筒的
动脑的过
长度范围。裁出凹槽,作为目镜和物镜前
程中获得
后调节的轨道。
愉悦的学
(3)将两个镜筒嵌套在一起。根据需
习体验,培
养学习的
要,调整目镜镜筒的粗细,以便实现共轴调
兴趣。
节。
假设物体位于无限远处,能否根据凸
透镜成像的原理,推理并论证成像的最佳 小 组 合
距离是多少? 作、制作望远
镜。
5.活动5:试用与调整。
(1)把目镜镜筒插入物镜镜筒内,把目
镜放到眼前,通过望远镜观察远处的物
体。教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
(2)在观察时要通过对镜筒长度的调
节,改变物镜与目镜间的距离,直到在望远
镜中看到远处物体清晰的像为止。
¿❑
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
作品展示:
1.自制的望远镜能否看清远处的物
体?
2.简要介绍如何制作镜筒。
3.介绍制作过程中遇到了什么困 帮助学
以小组为
难?
单位交流汇报
生形成总
结、反思的
展示。
4.该望远镜还有哪些可以改进之
学习习惯。
处?
这里制作的望远镜使用了两块凸
环节六: 透镜,观察到的远处物体的像是倒立的,
反思与 怎样才能通过望远镜看到正立的像呢? 思考,交
拓展 流,并完善。
有两种方法:第一种是使用两个相
拓宽学
互垂直的平面反射装置把所成的像先
生视野,为学
上下颠倒一次,再左右颠倒一次;第二种
生种下科技
是物镜使用凸透镜,目镜使用凹透镜,望
发展和宇宙
远镜所成的像就是正立的了。 观看,体
探索的萌
会,思考。
请你利用上面的方法改进你制作 芽。
的望远镜,也可以针对你发现的望远镜
的其他问题,设计解决的办法,让你的望
远镜更加完善。
科学世界:介绍各种望远镜及望远
镜发展史。
第五节 跨学科实践:制作望远镜
1.物镜:倒立、缩小的实像(相当于照相机)。
板书设计 2.目镜:正立、放大的虚像(相当于放大镜)。
f
3.放大倍数= 物。
f
目
课堂练习 课堂8分钟
课堂小结 本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置 《七彩作业》第五章第5节。教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
教学反思
