人教版（2024）八年级上册（2024）跨学科实践：制作望远镜优秀ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级上册（2024）跨学科实践：制作望远镜优秀ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了学习目标，导入新课，远处物体射来的光，视角与什么因素有关，影响视角大小的因素，模拟望远镜，缩小的实像，两倍焦距以外，一倍焦距以内，探索宇宙等内容，欢迎下载使用。
第5节 跨学科实践：制作望远镜
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。如图所示，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!
一、了解望远镜的基本原理
1.望远镜镜的基本构造
(a)物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长。
(b)目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短。
2.望远镜的成像原理：
(a)物镜：相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像。
(b)目镜：相当于放大镜，把物镜所成的像进行放大，成正立、放大的虚像。
望远镜种类很多，其中一种是由两组凸透镜组成
3.望远镜的成像光路图
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？
原来，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。
视角：从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。
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。
（a）视角与物体大小有关:物体到眼镜的距离一定时，大物体的视角大，小物体的视角小。
（b）视角与物体远近有关:物体大小一定时，看近处的物体，视角大，远处的物体视角小。
望远镜使我们观察远处物体的视角变大
远处物体经物镜成的像离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就可以变很大。
取两个焦距不同的凸透镜，通过两个透镜看前面的物体，调整两个透镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调以后，你有什么新的发现？
①先用一个凸透镜(焦距大)观察窗外远处的物体，注意成像情况.②再用另一个凸透镜(焦距小)观察上面得到的物体的像，注意成像情况.③将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，对比两次成像的大小.
①先用一个焦距大的凸透镜观察窗外远处的物体，注意成像情况。
②再用焦距小的凸透镜观察上面得到的物体的像，注意成像情况。
成正立、放大的虚像，远处的物体看上去放大了。
两凸透镜的位置对调后，远处的物体看上去缩小了。
③将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，对比两次成像的大小。
演示实验——《模拟望远镜》
【例题2】望远镜的成像特点：用望远镜观察的物体在物镜的______________，通过物镜成_____________的像，这个像成在目镜的_______________，再次成____________的像，最终看到的像相对于物体而言左右____________，上下__________。
【例题3】如图所示用两只焦距不同的放大镜一前一后放在眼前观察远处的物体，下列说法中正确的是（ ）A. 两只放大镜对物体进行了两次放大B．两只放大镜组合在一起相当于一台显微镜C．两只放大镜组合在一起相当于一架望远镜D．将两只放大镜的位置对换后，观察同一物体的大小是相同的
1609年伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
伽利略望远镜（Galile telescpe）是指物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。
1846年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久，人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星，它被命名为“海王星”。
海王星是已知太阳系中离太阳最远的大行星。海王星的轨道半长轴为30.07天文单位，公转周期为164.8年，质量为17.147地球质量，半径为3.86地球半径。
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，可以排除大气层的干扰，使人类观测宇宙的能力空前提高。
天文望远镜多用反射式望远镜，常用凹面镜作物镜。望远镜物镜的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。
3.中国“天眼”射电望远镜
中国“天眼”500米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
科学家通过“中国天眼”FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B，并将其定位于一个距离我们30亿光年的矮星系。这一发现对于更好理解快速射电暴这一宇宙神秘现象具有重要意义。
我们的宇宙中拥有上千亿个星系，银河系是其中一个，太阳是银河系中一员，地球是太阳系中的一颗行星，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。
视频欣赏——《哈勃望远镜拍摄的十大著名宇宙照片》
【例题4】探究宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求。下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（ ）A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C．地球是绕太阳运动的一颗行星D．“日心说”是正确的，“地心说”是错误的
1．望远镜的原理是将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个______________像，落在目镜的________；再经目镜使这个像再成一个____________像。物镜相当于______，目镜相当于_______。
望远镜的目镜相当于放大镜，把物镜所成的倒立缩小的实像继续放大，故实像应该落在目镜的焦点内，成正立放大的虚像。
2．如图表示一种光学仪器的成像原理，这种仪器是______（选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于 ______（选填“放大镜”或“投影仪”）。
由图可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大成正立、放大的虚像，就能看清很远处的物体，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。
3. 如图，该望远镜的目镜和物镜是由两组凸透镜组成的，下列说法正确的是（　　） A．第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是开普勒B．目镜的作用相当于投影仪C．远处景物通过物镜成缩小的像D．①是物镜，②是目镜
A．第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是伽利略，故A错误；B．目镜的作用相当于放大镜，故B错误；C．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，故C正确；D．靠近眼睛的是目镜，离眼睛较远的是物镜，故D错误。
4. 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（　　）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
ABC．望远镜的物镜与目镜两个透镜都是凸透镜，可以用老花镜的镜片来代替。远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内，目镜成的是正立放大的虚像，故ABC正确，不符合题意；D．望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，像在一倍焦距到两倍焦距之间，故D错误，符合题意。
5．如图，取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，把焦距较长的放大镜放在前面远离眼睛，焦距较短的放大镜放在后面靠近眼睛，通过两个放大镜看前面的物体，调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是_____（选填“变大”或“变小”）；若接着把两个放大镜的位置前后对调，物体是_____（选填“变大”或“变小”）。
通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理，前面焦距大的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成倒立的实像，后面焦距小的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，所以我们看到了物体倒立、放大的像。望远镜的放大倍数等于物镜焦距除以目镜焦距；若望远镜的两个凸透镜位置颠倒，焦距小的作为物镜，焦距大的作为目镜，则放大倍数小于1，成缩小的像。
1.在跨学科实践课上，同学们开展了“制作望远镜”的项目化学习活动，设计一个望远镜，并用它观察校园内远处的物体，下面是同学们的实践过程，请帮助完成以下内容。【项目分析】（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，制作一个望远镜并进行调试。
【项目实施】（1）了解望远镜的基本原理如图甲所示的望远镜是由两组
________组成的，靠近眼睛的叫作______，靠近被观测物体的叫作______。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成______（填“放大”或“缩小”）的______（填“实像”或“虚像”），目镜的作用相当于一个________，用来把这个像放大。
Ⅱ.目镜应该选择的凸透镜是( )A.焦距长、口径小B.焦距长、口径大C.焦距短、口径大D.焦距短、口径小
（3）制作及调试望远镜①制作。②试用与调整。一只手握住物镜镜筒保持不动,另一只手不断调整目镜镜筒的位置,直到在望远镜中看到校内远处物体清晰的像为止,此时远处的物体通过自制望远镜成的是______（填“正立”或“倒立”）______（填“放大”或“缩小”）的像。
【展示交流】（1）制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是___（填字母）。
（2）为使看到的像与物相比不失真，老师建议他们将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能，请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计，只需补上一步即可。中部空腔内至少需要___块平面镜。