八年级物理全册 第四章 第六节 神奇的眼睛教案2
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神奇的眼睛
教学目标
1.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途。
2.通过对光学仪器的介绍,使学生熟悉物理学知识在生产、生活和科技方面的应用。增强学生对物理的酷爱。
3.通过介绍显微镜、望远镜的进展和功能的增强,使学生熟悉科技对人类生活和社会进展的重要性,了解科技的持续性进展将加深人类对自然的熟悉,激发学生对科学和技术的酷爱。
教学重、难点
1.重点
(1)放大镜、照相机、摄影仪的成像原理。
(2)放大镜、显微镜、望远镜的用途。
2.难点
(1)放大镜、照相机、摄影仪的成像原理。
(2)放大镜、显微镜、望远镜的用途。
教学方式
实验探讨法,讨论交流法。
教具预备
学生分组实验:放大镜、光屏、显微镜。
教学进程
一、温习凸面镜成像规律
师:凸面镜成像的规律是什么?
当u>2f时,成倒立、缩小、实像,像与物在透镜异侧。
当f
当u 二、课题引入 利用凸面镜成像的性质,人们制成了许多光学仪器,就像特殊而神奇的“眼睛”,拓展了咱们肉眼的功能。 板书:第七节神奇的“眼睛” 三、新课教学 1.放大镜。 师:请同窗们用桌面上的凸面镜靠近讲义,观看讲义上的字,你看到了什么现象? 生:讲义上的字被放大了。 师:那么你手中的凸面镜确实是什么? 生:确实是放大镜。 师:对。再请大伙儿判定放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧,仍是异侧?是实像,仍是虚像?判定依据是什么? 生:放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧,是虚像,因为用光屏承接不到像,因此是虚像,眼睛与物在透镜的异侧,透过凸面镜观看所成的像,因此像与物在透镜同侧。 师:你观看得很认真,讲得专门好,放大镜的焦距是较短,仍是较长? 生:我猜放大镜的焦距较远。 师:对。隔着放大镜看物体老是放大的吗? 生:隔着放大镜看较近的物体,物体是正立、放大的,隔着放大镜看远处物体,物体是倒立、缩小的。 师:你明白这是什么缘故吗? 生:因为放大镜是凸面镜,隔着放大镜看远处物体,u 师:讲得专门好。用放大镜观看近处的物体,物距小于焦距时才是放大的。因此,物体应放在离放大镜小于焦距的位置才适合,在什么位置所成的像最大?请大伙儿观看。 生:物体离放大镜的距离接近于焦距时,所成的像最大。 师:对,请全班同窗都进行观看。 板书:1.放大镜:焦距短的凸面镜,u 2.显微镜。 师:用放大镜能观看细胞吗?如何办? 生:不能,用显微镜。 学生分组实验:用显微镜观看植物细胞。 师:课前我已要求大伙儿查资料,关于显微镜你明白什么?请大伙儿踊跃举手起来向全班同窗交流。 生甲:显微镜的目镜和物镜都是凸面镜,用显微镜能够观看微生物细胞等人眼无法看见的物体。 生乙:随着科学技术的进展,人们又研制了电子显微镜和隧道显微镜。目前通用电子显微镜的放大倍数可达50万倍。借这人类能观看到许多物体的细微结构;用隧道显微镜乃至能够看到金属原子,因此显微镜被普遍应 用于科学研究、工农业生产技术等方面。 师:两位同窗讲得专门好,还有吗? 生丙:还有超声显微镜。这是利用超声显示物体微细结构的装置,又称声学显微镜,又简称声镜。原理是利用物体声学特性的不同来显示物体,所谓物体声学特性指的是声阻抗率和声衰减,它们与物质的弹性和黏性有关。超声显微镜给出的是物体的声学像或弹性像。 超声显微镜不需透光,对样本片不需染色,不要损坏样品表面即可进行内层观看,适合于大规模集成电路的查验等。 生丁:我还明白场离子显微镜。一种分辨率极高(2—3nm),能直接用于观看金属表面原子的分析装置,简称FIM。FIM是一种点投影的显微镜,它与通常的高分辨率电子显微镜不同,它成像时不利用磁或静电透镜,是由所谓成像气体的“场电离”进程来完成的。 师:以上几位同窗讲得专门好,大伙儿以掌声鼓舞。 下面请大伙儿看课件播放的动画及配文。 画面一:显微镜构造成像进程 配文:显微镜是增大观看微小物体视角的。显微镜的目镜和物镜都凸面镜。物镜的焦距f物短,目镜的焦距f目较长。物体放在物镜核心与两倍焦距之间、接近核心,物镜所成的实像在目像的焦平面上,目镜中看到的是虚像。 显微镜的物镜焦距要短的缘故之一是取得较大的放大率,镜筒也可做得短一些,用起来方便;缘故之二是物镜能够更接近物体,因此进入镜筒的光通量能够增多,像容易看到清楚一些。 显微镜的目镜焦距要大于物镜的焦距,但不可过大,因为焦距过大将降低显微镜的放大率,而且要用较长的镜筒,利用起来不够方便。 画面二:电子显微镜和隧道显微镜的构造及成像 配文:电子显微镜一样是利用电子透镜聚焦电子束,形成放大倍数很高的物体图像的设备,属于电子光学仪器。由于电子的德布罗意波披长比光波要低几个量级,因此有高分辨成像的能力。一种透镜式的电子显微镜的分辨能力可达到0.3nm。 为解决纳米级检测与加工等问题,美国IBM公司的G. Binnig等人于1982年制出了扫描隧道显微镜(STM),于1986年又接踵制出可用于绝缘材料检测的原子力显微镜(AFM)。两镜都可达到原子级的分辨率(十分之一纳米),并于1986年取得诺贝尔奖金。 扫描电子隧道显微镜的基础是量子力学揭露的隧道效应。 继后,又有人研制出磁力显微镜(MFM)与静电力显微镜(EFM)等等,形成了扫描探针显微镜(SPM)族。扫描探针显微技术在尔后的进展是由表面几何形体的检测到表面微观物理量的检测,从表面检测又进展到对表面进行原子级的加工和修整。 在探针上施加必然的偏压,它能够从工作表面“浮获”一个原子,然后将其移动到适当的位置,再予以释放。因此,就能够够依照人们的用意,进行原子操作,或分子组装。有人曾以STM针尖移动被吸附在Ni原子表面的Xe原子,组成“IBM”三个字,每一个字母的长度仅为4nm。我国科学家在隧道显微镜下,成功地将24个铜原子在铁厚子表面围成一圈。 纳术技术确实是在隧道显微技术的基础上才得以进展。 3.望远镜。 师:下面请同窗们用望远镜观看远处物体。 学生分组实验:用望远镜观看远处物体。 师:你们观看到了什么现象? 生:远处物体被放大了。 师:远处的物体真的被放大了吗? 课件演示动画:望远镜的构造及成像进程。 配文:有一种望远镜也是由两组凸面镜组成的。靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫做物镜。 物镜的作用是使远处物体在核心周围成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把那个像放大。 师:有疑问吗? 生:物体距离物镜很远,它的像却离物镜很近,依照前面探讨的结果,如此所成的像是缩小的!什么缘故利用望远镜观看物体时会感到物体被放大了? 师:咱们能不能看清一个物体,它对咱们的眼睛所成“视角”的大小:十分重要。望远镜所成的像尽管比原先的物体小,但它离咱们的眼睛很近,用加上目镜的放大作用,视角就能够够变得专门大。 望远镜物镜的直径比咱们眼睛的瞳孔大得多,如此它能够集聚更多的光,使得所成的像加倍敞亮。这一点在观测天空中的暗星时超级重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大,以求观测到更暗的星。 除凸面镜外,天文望远镜也经常使用凹面镜作物镜。 你们还明白哪些望远镜? 生甲:哈勃望远镜。 生乙:射电望远镜。