初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用第5节 跨学科实践：制作望远镜教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用第5节 跨学科实践：制作望远镜教案，共7页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析等内容，欢迎下载使用。

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

续表

续表

续表
教学反思
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
复习:
通过前面的学习我们知道了凸透镜可以用于照相机,方便人们记录美好瞬间;可以用于投影仪,方便人们开会学习;还可以用于放大镜,让我们看清物品的细节。
活动1:“寻找月球小游戏”。
游戏规则:用桌子上的实验器材,看教室两边的墙壁上的星球图,比一比谁最先找到月球。
提出问题:望远镜的主要结构是什么?如何使用望远镜?
介绍望远镜由两块镜片和镜筒组成,靠近眼睛的叫目镜,靠近物体的叫物镜。
回顾知识。
进行游戏,认识望远镜,体验游戏的乐趣。
学生思考、回答。

通过回顾知识,为本节课的探究扫清知识障碍。
通过游戏,激发学习兴趣、积累感性经验,认识到利用望远镜可以看清肉眼看不清的远处的物体。
环节二:了解望远镜
活动2:认识望远镜。
引导学生:尝试用一个凸透镜看A4纸上的字。
请学生思考、讨论后回答:
(1)估测字到凸透镜的距离,结合给定的焦距,请分析与论证此时该凸透镜成什么样的像?为什么成这样的像?
(2)当物体逐渐远离凸透镜时,它通过凸透镜所成的像的大小会怎样变化?如何看清
学生思考、讨论、回答。

学生通过实际操作,体会到望远镜是由两个凸透镜组成的,为下面学习物镜和目镜的作用做铺垫。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:了解望远镜
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。
建议:固定物镜,前后移动目镜,观察成像情况。
请学生思考、讨论后回答:
(1)物镜和目镜分别对应凸透镜的哪种应用?分别起到怎样的效果?
(2)使用望远镜看到的像比人眼看到的物体大还是小?
列举望远镜看月亮的例子帮助学生思考。
(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。
学生回答:
(1)目镜的作用相当于放大镜。物镜的作用相当于照相机。
(2)使用望远镜看到的像较小。
(3)可能是因为视角的问题。
学生通过思考、讨论、分析、推理得出望远镜成像的原理及用望远镜看物体时视角变大。
环节三:认识物镜和目镜
请学生尝试交换物镜和目镜,再次观察远处的物体,你有什么新发现?
给出放大倍数的定义。
望远镜的放大倍数=f物f目。
f物是物镜的焦距,f目是目镜的焦距。
学生描述观察到的现象。
引导学生通过体验、观察,为制作望远镜如何选择物镜和目镜做准备。
环节四:设计简易望远镜
1.确定望远镜的放大倍数
为了让成像质量好一些,其放大倍数不应过大,取放大倍数为2至3倍即可。
如果要制作一个望远镜,应该选择什么样的凸透镜作为物镜,什么样的凸透镜作为目镜?
2.选择合适的凸透镜
(1)焦距:根据放大倍数,选择焦距合适的两块凸透镜。
(2)直径:物镜的直径要比目镜的直径大一些。
学生确定望远镜的放大倍数,选择焦距和直径合适的凸透镜,为制作望远镜做准备。
通过活动感知、测量最佳距离,通过运用所学凸透镜成像的规律推理、分析最佳距离,学以致用、升华认识。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节四:设计简易望远镜
测量凸透镜的直径,以便于制作直径合适的镜筒。
3.活动3:确定最佳成像距离。
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。

小组分工、讨论交流制作望远镜,锻炼动手能力、团队协作能力、沟通交流能力。
环节五:制作及调试望远镜
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?
4.活动4:观察手持望远镜,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,实现望远功能。
制作步骤:
(1)如图所示,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。
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距离是多少?
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。
(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。
学生思考、讨论、回答:可以使用光具座进行测量。根据凸透镜成像的规律,理论分析,得出最佳成像距离,与实验数据比对。
学生提出:很难看到完整的像,外界光线有干扰。
小组合作、制作望远镜。

以兴趣为中心,通过小组合作、讨论交流、完成制作,帮助学生在动手、动脑的过程中获得愉悦的学习体验,培养学习的兴趣。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节六:反思与拓展
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难?
4.该望远镜还有哪些可以改进之处?
这里制作的望远镜使用了两块凸透镜,观察到的远处物体的像是倒立的,怎样才能通过望远镜看到正立的像呢?
有两种方法:第一种是使用两个相互垂直的平面反射装置把所成的像先上下颠倒一次,再左右颠倒一次;第二种是物镜使用凸透镜,目镜使用凹透镜,望远镜所成的像就是正立的了。
请你利用上面的方法改进你制作的望远镜,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。
以小组为单位交流汇报展示。
思考,交流,并完善。
观看,体会,思考。
帮助学生形成总结、反思的学习习惯。
拓宽学生视野,为学生种下科技发展和宇宙探索的萌芽。
板书设计
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)。
2.目镜:正立、放大的虚像(相当于放大镜)。
3.放大倍数=f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。