5.5 跨学科实践：制作望远镜 学案 2026-2027学年人教版八年级上册物理

该初中物理学案聚焦望远镜的结构、成像原理、视角及放大倍数计算等核心知识点，通过KWL预习法和望远镜与显微镜对比填空导入，引导学生联系已学显微镜知识，梳理两者在观察对象、成像性质、焦距特点等差异，搭建知识支架。 以跨学科实践为特色，通过实验记录表引导学生经历确定倍率、选透镜、制镜筒、调试等完整探究过程，培养科学探究能力。对比分析与例题推理强化科学思维，分层习题兼顾基础与提升，助力学生深化物理观念，提升实践与思辨能力。

5.5 跨学科实践：制作望远镜 班级________ 姓名________ 学号________ 一、学习目标 了解望远镜的基本结构——物镜和目镜均为凸透镜，知道物镜焦距较长、目镜焦距较短。 理解望远镜的成像原理：物镜成倒立缩小实像，目镜作为放大镜观察该实像，最终增大视角。 知道视角的概念及影响因素（物体大小、物体到眼睛的距离），理解望远镜增大视角的原理。 掌握望远镜放大倍数的计算：放大倍数=f物/f目。 二、课前预习 KWL预习法 关于望远镜，我已经知道：___________________________________ 我想知道如何用两块凸透镜制作望远镜：_______________________ 望远镜与显微镜对比（预习填空） 比较项目 望远镜 显微镜 观察对象 ________处的物体 ________处的微小物体 物镜成像 倒立、________的________像 倒立、________的________像 目镜成像 ________立、________的虚像 ________立、________的虚像 最终看到的像 ________立的虚像 ________立的虚像 物镜焦距特点 较________（长/短） 较________（长/短） 目镜焦距特点 较________（长/短） 较________（长/短） 放大倍数公式 ________÷________ 目镜倍数×物镜倍数 实验记录表 简易望远镜制作记录表 步骤 操作内容 所用器材/参数 注意事项 1 确定放大倍率 选________倍，即f物/f目=________ 倍率不宜过大，2~3倍为宜 2 选择透镜 物镜：f=________cm D=________cm 目镜：f=________cm D=________cm 物镜焦距长，目镜焦距短 3 制作镜筒 物镜筒直径________cm 长度________cm 目镜筒直径________cm 长度________cm 留出前后调节空间 4 固定透镜 物镜固定在________端 目镜固定在________端 勿装反 5 调试 目镜筒插入物镜筒，________拉动调节 从最长间距开始→缓慢缩近 6 观察记录 看到的最清晰距离约________m 此时镜筒长度约________cm 记录不同距离下最佳间距 三、课堂探究 【课堂探究一】望远镜的基本原理 1. 望远镜的物镜是靠近________的凸透镜，目镜是靠近________的凸透镜。物镜焦距较________，目镜焦距较________。 2. 物镜的作用相当于________，将远处物体成一个________、________的________像。该像落在目镜的焦点以________（内/外）。 3. 目镜的作用相当于________，将物镜成的实像再放大成________、________的________像。最终眼睛看到的是________立的虚像。 4. 视角是从________向观察物体两端所引的两条直线的________。视角越大，视网膜上的像越________。视角与________和________有关。 5. 望远镜虽然成的像比原物体________，但像离眼睛很________，视角________了，所以感觉物体"变大"了。 6. 望远镜的放大倍数=________/________。f物越________、f目越________，放大倍数越大。 【课堂探究二】设计与制作望远镜 7. 制作简易望远镜时，为了成像质量好，放大倍数一般取________倍。 8. 选透镜原则：物镜要"________"且"________"（焦距________、直径________），目镜要"________"且"________"（焦距________、直径________）。 9. 镜筒设计：物镜筒比目镜筒________，目镜筒可以________物镜筒中。观察远物时两透镜间距约等于________+________。 10. 调试方法：从目镜中观察________方物体，前后拉动________改变物镜和目镜的________，直到看到最________的像。 11. 要看到正立像的方法：①用两个________使像翻转两次；②物镜用________透镜、目镜用________透镜（伽利略望远镜）。 四、例题学习 例题1：下列关于望远镜的说法，正确的是（ ） A. 望远镜的物镜成倒立放大的实像 B. 望远镜的目镜相当于一个放大镜 C. 望远镜最终看到的是正立的虚像 D. 望远镜的放大倍数越大，看到的物体实际越大 已知：___________________________________ 判断：___________________________________ 推理：___________________________________ 我的答案：________ 例题2：某同学要制作一个放大倍数为4倍的简易望远镜，他手头有两块焦距分别为20cm和5cm的凸透镜。关于这两块透镜的分配和镜筒长度，下列说法正确的是（ ） A. 焦距20cm的凸透镜作目镜，焦距5cm的作物镜 B. 焦距5cm的凸透镜作目镜，焦距20cm的作物镜 C. 观察远处时两透镜间距约为25cm D. 观察近处物体时两透镜间距应小于25cm 已知：___________________________________ 判断：___________________________________ 推理：___________________________________ 我的答案：________ 五、课堂练习 A组·基础巩固 练习1 对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是（ ） A. 放大的实像，放大的虚像 B. 缩小的实像，缩小的虚像 C. 缩小的实像，放大的虚像 D. 放大的虚像，放大的实像 我的答案：________ 练习2 小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了远处物体最大最清晰的像（成像原理的光路图如图乙所示）。下列说法正确的是（ ） A. 远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近 B. 眼睛看到的是远处物体的倒立的实像 C. 此时物镜和目镜之间的距离约为20cm D. 若要观察更远的物体，此时应该增大物镜和目镜之间的距离 图甲：自制望远镜结构示意 图乙：望远镜成像光路图 我的答案：________ 练习3 对于天文爱好者用的望远镜，下列说法正确的是（ ） A. 通过望远镜最终看到的是正立的天体的像 B. 所成的像比实际的天体小，但相对于眼睛的视角增大了，最终会感觉天体变大了 C. 最终看到的是一个实像 D. 最终所成的像比实际的天体大 我的答案：________ B组·能力提高 练习4 关于望远镜的视角，下列说法中错误的是（ ） A. 视角的大小与物体本身的大小有关——物体越大，视角越大 B. 视角的大小与物体到眼睛的距离有关——距离越远，视角越小 C. 望远镜增大视角的原理是把物体的像移到离眼睛很近的位置 D. 通过望远镜看到的物体变大了，说明望远镜把物体放大了 我的答案：________ 练习5 一个简易望远镜的物镜焦距为30cm，目镜焦距为6cm，下列说法正确的是（ ） A. 该望远镜的放大倍数为5倍 B. 观察远处物体时，物镜和目镜间距约为36cm C. 物镜的作用相当于一个放大镜 D. 目镜的直径应比物镜的直径更大 我的答案：________ 解题脚手架：判断透镜组合及成像性质 已知：望远镜由________透镜和________透镜组成 物镜成像：物体在2f外→成________、________的________像 目镜成像：该实像在目镜焦点________→目镜相当于________ 最终像：眼睛看到的是________立、________的________像 六、课堂小结 本节课我学会了：_______________________________________________ 我还不太理解的地方：___________________________________________ 我觉得这节课最有意思的是：_____________________________________ 七、课后作业 1. 1. 完成课本第五章第5节课后练习题。 2. 2. 完善今天制作的望远镜，试着用它观察远处物体（如远处的广告牌、建筑等），记录观察感受（100字左右）。 3. 3. 查阅资料，了解两种常见望远镜——开普勒望远镜（物镜+目镜均为凸透镜）和伽利略望远镜（物镜凸+目镜凹）的区别，写一段简要说明。 参考答案 一、望远镜与显微镜对比答案 望远镜：远处；缩小、实像；正立、放大虚像；倒立虚像；较长；较短；f物÷f目 显微镜：近处微小物体；放大、实像；正立、放大虚像；倒立虚像；较短；较长；目镜倍数×物镜倍数 二、课堂探究填空答案 【课堂探究一】望远镜的基本原理 答案 被观测物体、眼睛、长、短、照相机、倒立、缩小、实、内、放大镜、正立、放大、虚、倒、眼睛光心、夹角、大、物体大小、物体到眼睛距离、小、近、增大、f物、f目、长、短 【课堂探究二】设计与制作望远镜 答案 2~3、长、粗、长、大、短、细、短、小、粗、插入、f物、f目、远、镜筒、间距、清晰、平面镜、凸、凹 三、例题学习答案 例题1答案 答案：B 解析：A错：物镜相当于照相机，将远处物体成倒立缩小的实像（非放大）。B对：目镜作为放大镜，将物镜所成的实像再放大成虚像。C错：由两个凸透镜组成的望远镜（开普勒望远镜）最终看到的是倒立的虚像。D错：望远镜放大的是视角，不是物体本身的大小——物体实际大小是不变的。故选B。 变式训练答案：物镜直径越大，进入望远镜的光线越多，所形成的像就越明亮，对观察暗弱天体尤为重要。这就是为什么天文望远镜的物镜直径要尽可能地大。 例题2答案 答案：B 解析：放大倍数=f物/f目=4，所以f物要长（20cm）、f目要短（5cm）→焦距20cm作物镜、5cm作目镜。A错B对。观察远处物体时间距≈f物+f目=25cm，C对但题干问正确的是"关于望远镜"的说法，多选时选B（A/C本身单独看C也正确）。观察近处间距应大于25cm，D错。最准确选B。 变式训练答案：原放大倍数=20cm÷5cm=4倍。换用焦距30cm作物镜后：放大倍数=30cm÷5cm=6倍。物镜焦距越长、目镜焦距越短，放大倍数越大。 四、课堂练习答案 A组·基础巩固 练习1答案：C；解析：物镜相当于照相机→缩小实像；目镜相当于放大镜→放大虚像。 练习2答案：A；解析：物镜成像接近焦点附近；最终看到的是虚像（B错）；间距≈25cm（C错）；更远物体应减小间距（D错）。 练习3答案：B；解析：开普勒望远镜最终看到倒立虚像（A/C错）；视角增大感觉变大（B对）；像不可能比天体本身大（D错）。 B组·能力提高 练习4答案：D；解析：望远镜增大视角，不"放大"物体本身。A/B/C均正确，D错误。 练习5答案：A；解析：放大倍数=30/6=5倍；间距≈36cm(B也正确,但A更核心考查）；物镜作用=照相机（C错）；物镜直径应更大（D错）。 五、制作记录表答案 步骤1：放大倍数按选取透镜f物/f目确定（如2~3倍）；步骤2：物镜焦距长、直径大，目镜焦距短、直径小；步骤3：物镜筒比目镜筒粗，留前后调节空间；步骤4：物镜→前端，目镜→后端（近眼端）；步骤5：前后缓慢拉动镜筒；步骤6：f物+f目≈镜筒长度时看远处最清晰 学科网（北京）股份有限公司 $