第八讲 太阳辐射能及光的传播讲义----2022-2023学年华东师大版科学七年级下册

第八讲 太阳辐射能及光的传播 思维导图 知识梳理 一、太阳辐射能 辐射能：太阳是一个不断进行着核爆炸的大火球，它以辐射形式不断地向周围空间释放能量，这种能量叫作辐射能。太阳不停地向周围辐射出巨大的能量，地球上绝大部分能量来自太阳，例如：维持地表温度，促使大气运动、水循环的主要动力是太阳辐射能。 太阳辐射能的主要形式：光和热。 其他的恒星也是辐射源，因为恒星可以自行发光发热。宇宙中这么多恒星，我们之所以感觉不到它们发出的光和热，是因为它们离地球十分遥远，所以地球观察到的恒星只是一个发光点，有的恒星单位时间发出的辐射能比太阳多。 地球离太阳很远，距离太阳约1.5万亿km，体积比太阳小得多。照射到地球的太阳光几乎是平行的。 平行的理由：①距离遥远；②地球体积太小 ※太阳每秒钟发出的太阳能为焦耳，而到达地球的却只占太阳能的22亿分之一。 每秒到达地球的太阳能为：焦耳焦耳，相当于一年中全球总发电量的86000多倍。 二、点光源 点光源发出的光辐射到达被照面单位面积上的光辐射量是随距离增大而迅速减小的，这就是为什么离点光源越远处看起来越暗的道理。 三、太阳的热辐射 太阳对地球的照射，给地球带来光亮的同时也带来了热量。这种带来热量的辐射称为热辐射。阳光对地球上同一地点不同物体的热辐射都是相同的。 太阳的光、热辐射的影响因素： 一方面随着辐射的距离增大，受照射面积上的辐射量就越来越小。 另一方面，在相同距离处，同一面积上所受到的辐射量，与太阳光线对受照面的倾角大小也有着十分密切的关系。 太阳光线垂直照射时最强，而倾角越小，即太阳光线越倾斜时，单位面积上受到的辐射量就越小。冬季与夏季的气温差别，主要就是由于阳光照射地球表面的倾斜程度不同所致。 表面颜色越深的物体，吸热能力越强，反之，颜色越浅的物体吸热能力越弱。 温馨提示 1.纬度低，正午太阳高度角大，获得太阳辐射多。 2.极圈以内地区有极昼极夜现象，极圈以外地区夏季日照时数多于冬季。 3.多阴雨天气的地区，日照时数少，多晴朗天气的地区，日照时数多。 4.来自太阳辐射的能源：煤、石油、天然气、水能等和风能、太阳能等常规能源。 5.太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。 6.在光照到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，不同物体，对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩。 四、光源 1.光源：自身能发光的物体叫作光源。例如：太阳、通电的电灯、燃烧的蜡烛、火把、萤火虫等。 2.分类： （1）按光产生的原因分为自然光源（如太阳、萤火虫等）和人造光源（如通电的电灯、燃烧的蜡烛等）。 一些能够自行发光的生物，它们体内的发光细胞中有一种酶与氧作用后，经过一系列生物化学反应而产生的发光现象。 按光产生时温度的高低分为热光源和冷光源。 （2）按发出光束的形状分为点光源和平行光源。 （3）注意点：判断一个物体是不是光源，关键是看它是否能发光。有的物体看上去虽然很亮（如月亮、放电影的荧幕、金星等），但它们自身不发光，而是反射其他光源照到这些物体上的光，因而它们不是光源。 新型光源——LED： LED光源是一种半导体发光光源。这种半导体发光二极管通电时，可直接把电能转化为光能。 LED光源与普通电光源相比有哪些优点呢？ ①高效节能，它发光效率高； ②使用寿命长； ③使用电压低、电流小，材料不含汞等毒素，使用安全环保； ④可制成各种形状，光色纯正，不闪烁，应用十分广泛。 五、光的直线传播 1.光的直线传播：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 大量事实现象及实验说明光不仅在空气、水、玻璃中是沿直线传播的，在其他均匀介质中也都是沿直线传播的。 2.光线：由于光在均匀介质中是沿直线传播的，在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。这条带箭头的直线叫作光线。（光线是人们为了研究方便假想的一种物理模型，不是实际存在的，示意图为：） 光只有在同种均匀介质中沿直线传播，这是任何光源发出的光普遍遵循的规律。 如图7，光在不同种介质中还会沿直线传播吗？光在不同种介质中传播时，光线将发生弯曲。 ※无影灯 医生给病人做外科手术时，为了使手术部位得到良好照明，必须使用无影灯。 它是由分布在镀亮的凸形球面上的十多盏灯所组成。 医生的手或器械，在一个灯发出的光照射下可能产生影的区域，被其他灯发出的光照明，于是便产生“无影”的效果。 六、光沿直线传播形成的现象 1.影子的形成：由于光沿直线传播，当光遇到不透明的物体时，就会被物体挡住，在物体后面光照不到的地方就会形成影子。（如手影、皮影等） 2.日食、月食：由于光是沿直线传播的，当太阳、地球、月亮运转到同一条直线上时，中间的星体挡住了太阳射向另一个星体的光，于是便发生日食和月食。当月亮在中间时发生的是日食，当地球在中间时发生的是月食。 3.小孔成像