第五章 第5节 跨学科实践：制作望远镜-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级上册物理新教案(人教版2024)

实验探究某种视力的矫正时,建议先从生活经验 出发,让学生提出用什么样的眼镜,再换用类型不同 或焦距不同的透镜,直到使得平行光会聚到视网膜上 为止,最后才得出矫正视力的方法,但焦距要合适。 第 5 节　 跨学科实践:制作望远镜 1. 教学准备:瓦楞纸板 580 cm 左右、凸透镜焦距 f = 10 cm, f= 12 cm, f= 15 cm, f= 20 cm, f= 30 cm、双 面胶、透明胶带、刻度尺;相关课件、视频等教学 资源。 2. 教学方法:八年级的学生刚刚接触物理,还不具备 很好的实验探究能力,所以对学生的探究过程要求 不能太严。 根据学生的学习情况和已有的生活经 验,学生对于凸透镜成像有了一点点的了解,但是 对于具体的望远镜学生还很模糊。 所以这节课应 多鼓励学生勇敢的进行合作探究。 一、知识与技能 1. 知道望远镜的基本结构。 2. 利用两组凸透镜成像规律理解望远镜的原理。 3. 知道视角的大小和什么因素有关。 二、过程与方法 　 　 通过观察和动手进行探究、设计、制作、调试 简易望远镜,熟悉望远镜的结构和原理。 三、情感态度与价值观 　 　 通过讨论和交流,培养学生合作的意识和将 所学知识应用生活的意识。 重点:了解望远镜的基本结构和原理。 难点:通过体验与制作望远镜,让学生感受物理学与 工程实践的联系,发展学生应用知识、分析和解 决问题、动手实践的综合能力。 我们生活中经常使用望远镜,我们使用望远镜看 美丽的星空,军事上也经常使用望远镜。 那么望远镜 的组成是怎样的? 原理是怎样的呢? 我们能否自制 望远镜? 一、项目提出 【教师讲述】科学家利用巨大的天文望远镜接收 来自遥远星系的信息。 通过分析这些信息,人们 对宇宙了解得越来越深入了。 【教师提问】你能根据透镜成像的知识,自己制作 一个望远镜吗? 或许你能用它作出新的发现呢! 二、项目分析 【教师提问】制作一个望远镜的项目,你需要完成 哪些任务呢? 【教师引导学生思考】 1. 了解望远镜的基本原理。 2. 设计一个望远镜,能够用它观察校园内远处的 物体。 3. 根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个 望远镜。 三、项目实施 1. 了解望远镜的基本原理 (1)望远镜的构造 【教师提问】望远镜的种类非常多,以常见的天 文望远镜为例,你了解它的构造么? 【教师 PPT 展示】 【教师引导学生回答】望远镜由两组透镜组成, 每组透镜相当于一个凸透镜。 靠近被观察物体 的凸透镜,焦距比较长,叫物镜。 靠近眼睛的凸 透镜,焦距比较短,叫目镜。 (2)望远镜的原理 【教师提问】已经知道了望远镜的构造,你知道 望远镜的成像原理吗? 物镜和目镜的成像情况 是什么样的? 【学生思考回答】 (1)物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体 在焦点附近成倒立、缩小的实像。 (2)目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚 像。 两次成像,先缩小,后放大。 【教师 PPT 展示】成像光路图。 15 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ZDR·八年级物理上册 (3)视角 【教师提问】物体距离物镜很远,它的像却离物 镜很近,这样的像应该是缩小的,为什么用望远 镜观察物体时会感到像被放大了? 【学生思考回答】我们能不能看清一个物体,它 对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,视 角越大,对物体观察越清楚。 【教师讲述】从眼睛的中心向物体两端所引的 两条直线的夹角叫作视角。 物体对眼睛所成视 角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物 体到眼睛的距离有关。 2. 设计、制作及调试望远镜 (1)设计 【过渡】我们已经了解了望远镜的成像原理,我 们自制望远镜,就是根据此原理。 【教师提问】如果要制作一个望远镜,应该选择 什么样的凸透镜做物镜,什么样的凸透镜做 目镜? 【教师讲解】给出放大倍率定义。 【过渡】使用望远镜时,我们需要前后移动镜 筒,改变物镜与目镜的距离,才能看到一个最 大、最清晰的像。 【教师提问】如何准确知道目镜与物镜之间成 像的最佳距离? 假设物体位于无限远处,能否 根据凸透镜成像规律,推理并论证成像的最佳 距离是多少? 【学生思考回答】可以使用光具座进行测量,根 据凸透镜成像规律,理论分析,得出最佳成像距 离,与实验数据比对。 (2)制作 尝试使用凸透镜、瓦楞纸、剪刀、胶带等材 料,通过小组合作,自制一个望远镜,实现望远 镜功能。 【教师讲述】 ①根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。 分 别用瓦楞纸包裹物镜、目镜,制作镜筒。 ②根据测算的最佳距离,确定镜筒的长度范围。 裁出凹槽,作为目镜和物镜前后调节的轨道。 ③将两个镜筒嵌套在一起。 根据需要,调整目 镜镜筒的粗细,以便实现共轴调节。 小组合作、制作望远镜。 (3)调试 通过望远镜观察远处的物体。 在观察时需 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哳的像 为止。 四、展示交流 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难? 4. 该望远镜还有哪些可以改进之处? 以小组为单位交流汇报展示。 例:用凸透镜制作简易望远镜,对望远镜工作原理 分析,错误的是(　 D　 ) A. 望远镜的目镜成的是正立、放大的虚像 B. 望远镜的两个透镜,可以用老花镜的镜片来 代替 C. 远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点 以内 D. 望远镜的物镜成的是倒立、放大的实像 参考《追梦之旅》学生用书 通过本次教学,学生对望远镜的原理和制作方法 有了更深刻的理解,培养了他们的观察、实验和解决 问题的能力。 同时学生通过亲自制作望远镜,提高了 他们的动手能力和创新意识。 在今后的学习中,学生 将能够更好地应用所学知识,解决实际问题。 25