初中八年级(初二)物理显微镜和望远镜
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第5节显微镜和望远镜课前预习1.显微镜:显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜。
来自被观测物体的光经过物镜后成一个放大的实像,目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。
经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的物体,例如细胞。
2.望远镜:望远镜由两组凸透镜组成。
靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜。
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,在加上目镜的放大作用,视角就可以变得更大。
3.物体的边缘跟眼睛所夹的角叫做视角。
同一人站在固定位置,观察远近不同的同一物体(如图所示),则A、B、C三处,在A处的物体对应视角大,说明物体离眼睛越近,视角越大。
课堂练习知识点1 显微镜1.如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由凸透镜制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用凹面镜(选填“平面镜”或“凹面镜”)。
2.关于显微镜,下列说法正确的是(A)A. 目镜的作用相当于放大镜B. 目镜的作用相当于照相机C. 物体经物镜成放大的虚像D. 物体经目镜成放大的实像知识点2 望远镜3.下列关于望远镜的用途说法错误的是( D )A.望远镜用来观察远处的物体B.望远镜在军事上有重要的应用C.望远镜在天文学上有很重要的应用D.望远镜可用来观察植物细胞的结构4.如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立、缩小的实像,落在目镜一倍焦距以内的位置;这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的凸透镜,可以选用合适的远视(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
课时作业1.显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是(D)A.物镜成正立、放大的虚像B.物镜和目镜都成实像C.物镜和目镜都成虚像D.目镜成正立、放大的虚像2.使用显微镜时,被观察物体离物镜的距离是( C )A.大于焦距B.小于焦距C.小于2倍焦距,大于1倍焦距D.大于2倍焦距3.下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是( B )A.在显微镜中,靠近物体的凸透镜是物镜,靠近眼睛的凹透镜是目镜B.用显微镜观察物体,看到的是物体被两次放大之后的虚像C.通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像D.以上说法都不对4.用普通望远镜观察远处物体时,突然有一只小飞虫飞到物镜上,则视野中(B)A.出现了一只大飞虫B.不会出现飞虫或黑点C.出现了一个大黑点D.出现了一只小飞虫5.下列关于望远镜的一些说法不正确的是( B )A.望远镜的物镜成缩小的实像B.所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的C.望远镜的物镜直径越大,越容易观察到较暗的物体D.天文爱好者用的望远镜,目镜的焦距比较短,物镜的焦距比较长6.人们能否看清一个物体,这个物体对我们眼睛所成的视角大小非常重要,如图所示,关于视角,下列说法正确的是( C )A.视角的大小只与物体的大小有关B.视角的大小只与物体到眼睛的距离有关C.视角越大,看物体越清楚D.以上说法都正确7.【核心素养·科学探究】如图所示是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔,气孔经过物镜所成的是一个放大的实(选填“实”或“虚”)像,此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f<u<2f 。
显微镜与望远镜的原理及异同
一、显微镜
1、显微镜的组成:主要有、两个部分,物镜是一个相当于镜的透镜组,其焦距很短;目镜是一个相当于镜的透镜组,其焦距很长。
它们主光轴位于同一直线上。
# 显微镜结构简称——显物小
2、显微镜使用时,物体(处于物镜焦点外的近处)发出的光线经物镜折射后在物镜的成一个实像A,同时实像A处于目镜的焦点以内,因此,实像A经目镜又成一正立的放大的虚像B(所说的正立放大是相对于物体的实像A),这样两次放大,最后的像相对于物体是像,用眼可以观察。
# 显微镜成像情况简称——大实大虚
二、望远镜
1、望远镜主要也是由、组成,物镜是一个焦距较大的凸透镜,目镜是个焦距小于物镜的凸透镜,它们光轴位于同一直线上,物镜与目镜的焦点是的。
# 望远镜结构简称——望物大
2、使用时,物体(处于物镜二倍焦距外)发出的光线经物镜后在成一个实像A,同时实像A处于目镜的焦点以内,因此,实像A经目镜又成一正立的放大的虚像B (所说正立放大是相对于),经过一次缩小一次放大,最后的像相对于物体本身是像,但像距人眼距离近,视角增大,便于用眼仔细观察。
#望远镜成像情况简称——小实大虚
三、显微镜与望远镜的相同点:
(1)都是先成像,后成像
(2)他们的目镜都相当于放大镜——像
四、显微镜与望远镜的不同点:
(1)显微镜的物镜相当于机——实像
(2)望远镜的物镜相当于机——实像
(3)显微镜的放大倍数:物镜放大倍数目镜放大倍数,而望远镜则不是。
(4)显微镜物镜焦距目镜焦距,望远镜物镜焦距目镜焦距。
简称—显物小,望物大。
5.5 显微镜和望远镜【基础巩固】1.我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成角的大小十分重要。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体(选填“大”、“小”),但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的(选填“放大”、“缩小”)作用,角就可以变得很大。
【答案】视;小;放大;视【解析】视角的大小不仅与物体的大小有关,还与眼睛距离物体的远近有关,物体离我们越近,视角越大,看物体越清楚;使用望远镜观察远处的物体,物体通过物镜成一缩小的实像,目镜再对这个像放大,则通过目镜看到的像比物体小;但它比我们用眼睛直接观察到的要大。
这是因为它离我们眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变大。
2.显微镜和望远镜的主要结构都是由一组_______和_______。
在显微镜中靠近物体的一组凸透镜叫_______,靠近眼睛的一组凸透镜叫_______。
【答案】物镜;目镜;物镜;目镜【解析】显微镜和望远镜中,靠近眼睛的镜子叫做目镜,靠近物体的镜子叫做物镜。
3.显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个______透镜,人眼通过显微镜观察微小物体时,看到的是放大的______像(填虚或实)。
【答案】凸;虚【解析】显微镜是凸透镜成像规律在生活中的实际应用,物体经过两只凸透镜两次放大后呈现倒立、放大的虚像。
4.如图所示是简易天文望远镜内部结构.远处的物体经过物镜成一个的实像,落在目镜的位置;这个实像经过目镜成一个正立像.如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的(选填“近视”或“远视”)镜片来代替.【答案】倒立缩小;一倍焦距以内;放大的虚;远视【解析】远处物体的位置在2倍焦距以外,经过物镜成一个倒立缩小的实像;落在目镜一倍焦距以内,以便经过目镜成一个正立放大的虚像;天文望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,所以可用远视镜片来代替.5.下列关于望远镜的用途说法错误的是()A.望远镜用来观察远处的物体B.望远镜在军事上有重要的应用C.望远镜在天文学上有很重要的应用D.望远镜可用来观察植物细胞的结构【答案】D【解析】我们用望远镜来观察远处的物体,是让物体的像离眼睛近些的方法来增大视角,像并不一定比物大,如观察天体;望远镜用来观察远处的物体,在军事上和天文学上都有很重要的应用,显微镜才是用来观察植物细胞的。
3.5 显微镜和望远镜
●教学目标
一、知识目标
了解显微镜和望远镜的基本结构.
二、能力目标
1.通过观察引导学生发散思维.
2.培养学生综合运用所学知识的能力.
三、德育目标
初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响.
●教学重点
知道显微镜和望远镜的基本结构.
●教学难点
利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理.
●教学用具
投影仪、投影片、显微镜、望远镜、放大镜、挂图、火柴盒、无色透明塑料膜、水、烧杯、滴管、装片(植物).
●课时安排
1课时
●教学过程
一、创设情景,引入新课
[师]我们在白纸上画一个小箭头,用两个火柴盒压住,在它上面放一块无色透明的塑料膜,用滴管从烧杯中吸上一些水,小心地把一个小水滴滴在塑料膜上,观察到什么现象?
[教师巡回指导,让学生们调整水滴跟桌面的距离,或滴管改变水滴的直径]
[生甲]观察到一个正立、放大的箭头.
[生乙]观察到一个倒立、放大的箭头.
[生丙]从实验中可得出小水滴相当于一个凸透镜.
[生丁]改变水滴跟桌面的距离可得到正立放大的箭头和倒立放大的箭头.
[师]同学们回答的很好,说明大家观察很认真,那么如何能放大的更大?
学生们再一次调整或借用其他仪器尝试.
[生甲]从水滴看到一个和原来方向相反放大的箭头.再用一只放大镜来观察水滴.当放大镜移到一定位置,看到一个清晰的和原来方向相反的被放得很大的箭头.
[学生们对这个结果很迷惘]
[师]看投影,在胶片上我画了个很小很小的三角形,经过投影仪,在屏幕上成倒立、放大的像,现在通过放大镜,再看看.
[生甲]看到比原来三角形大好几倍的三角形.
[学生们走出困惑,情绪高涨]
[师]人眼观察物体的细微结构时,分辨本领是有限的.把物体移近些,可以看得清楚些,借用放大镜可以看得更清楚些,但对于太细微的结构,如生物的细胞,移得再近,用放大镜也是看不清楚的.我们从实验中可看出用两个凸透镜可以放得更大.利用这个原理就制成了显微镜,想了解它吗?想了解什么?
二、新课教学
[生甲]显微镜的构造?
[生乙]显微镜的原理是什么?
[生丙]如何使用显微镜?
结合课本图3.5—1投影.让学生讲解.
[生甲]显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.
[生乙]靠近眼睛的凸透镜叫做目镜.
[生丙]靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜.
[生丁]反光镜可旋转,能使反射光线从下方照射到被观察的物体上,增大物体的亮度. [生戊]载物台用来放置被观察的物体,载物台中央有一圆孔,反射镜反射的光线从下方穿过圆孔,照射在被观察物体上.
[生己]物体通过物镜成放大的实像.这个实像作为目镜的“物体”,通过目镜成放大的虚像. [生庚]显微镜使物体经过两次放大,使肉眼看不到的小物体能看到.
[生辛]物镜使物体成放大、实像,物距在二倍焦距和焦距之间;目镜使物体成放大、虚像,物距在焦距之内.
[师]同学们回答的很好,显微镜就是根据这个原理制成的.显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数.
一、显微镜(板书)
原理:物镜 f<u<2f
目镜 u<f
[师]现在我们使用显微镜观察装片,先用眼观察,再用显微镜观察.
[学生们观察、教师指导,使学生观察到清晰的像]
[师]约400年前在荷兰的一个小镇上,一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜片去看远处的景物时,发现这些景物近了许多,大约1609年,意大利的科学家伽利略知道了这件事,他在研究之后,用两个凸透镜做成了一台望远镜.他后来不断改进,用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不是一片连续发光的云,而是由许多的星星组成的.他发现月亮表面并不是平坦的.而是有许多高低不同的环形山;发现了太阳黑子,看到了土星周围有一圈光环.更重要的是,他发现了有四颗卫星绕着木星转,很神奇是吗?想了解吧. [生甲]望远镜的构造是什么样的?
[生乙]为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大?
[生丙]望远镜和显微镜的原理是一样的吗?
[生丁]望远镜的种类有哪些?
[师]看投影课本图3.5—2,仔细观察分析的结论.
[生甲]望远镜也是由两组凸透镜组成.
[生乙]靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜.
[生丙]物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像.
[生丁]目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大.
[生戊]我们能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,物体对眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关,还和物体到眼睛的距离有关.
[生己]望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用.视角就可以变得很大.
[生庚]显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成,都叫物镜和目镜,但有不同的地方,显微镜的物镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间,成倒立放大的像.作用是使物体进行一次放大.望远镜的物镜,物距在二倍焦距以外,成倒立缩小的像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用.
[师]就同学们所讲,望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都是力求
把物镜口径加大,以求观测到更暗的星.
二、望远镜(板书)
原理:物像:u>2f 倒立缩小的像.
目镜:u<f 正立、放大的像.
[生甲]望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜. [生乙]还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜.
[师]大家知道的真多,能否简单介绍一下.
[生甲]我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的,是双筒望远镜,它的两个镜筒都是拐了弯的.在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”.这种设计一方面缩短了镜筒的长度,再者经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来.
[生乙]望远镜观看的对象在远处,无法移近,要看清楚就要尽可能多地收集远处物体发来的光,观察宇宙中的星体时更是要这样.因此望远镜的物镜总是做得尽可能大,用玻璃不可能制成直径很大的透镜.因为大块玻璃质地不均匀,会导致透镜折光不好,使看到的像有扭曲,为了消除凸透镜成像的缺点,牛顿发明了反射望远镜.它的物镜不用凸透镜而用凹面反射镜,也使光在目镜焦点处成实像.
[生丙]在地面上用望远镜观察星空时,星体发来的光在穿过大气层的时候,要被吸收一些,还要受到不规则折射的影响,因此大大影响像的质量,为改进对星体的观察,1990年美国向太空发射了一台望远镜,叫哈勃太空望远镜.
三、小结
引导学生小结
显微镜构造:
①物镜原理 f<u<2f
②目镜原理放大镜作用
望远镜构造:
①物镜原理 u>2f
②目镜原理放大镜作用
四、布置作业
P67动手动脑学物理①②.
[动手动脑学物理参考答案]
1.注意这个实验可以让学生做一下,但要注意安全,不要让烧热的玻璃珠碰到身体.
2.把放大倍数较大(焦距较短)的凸透镜放在靠近眼睛的位置时,远处物体看上去变大了;两个放大镜位置对调以后,远处物体看上去变小了.为了使远处的物体看得更清楚,就要使物体放大,所以要用两个焦距不同的放大镜.如果两个放大镜焦距相同,就没有放大作用了.
五、板书设计。