内容正文:
2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册14-《3.5人眼看不见的光》(盐城专版)
(
一.
预习
目标
1.明确红外线和紫外线属于不可见光,知晓它们在色散光谱中的位置。
2.理解红外线的热效应、紫外线使荧光物质发光等特性 ,并能解释相关生活现象。
3.了解红外线和紫外线在生活及科技领域的应用,体会科技与生活的紧密联系。
4.认识过量紫外线对人体和环境的危害,树立保护环境和健康生活的意识。
)
(
二、预习内容
【知识回顾】
太阳光通过三棱镜后发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
【
猜一猜
】
:哪种色光的发热本领大?
红光的发热本领大。
【
想一想
】
:
1.你决定用什么方法判断哪种色光的发热本领大呢?
用转换法,通过比较温度计示数升高的快慢来判断哪种色光的发热本领大。
2.如何让温度计更加灵敏?
将温度计的玻璃泡涂黑,是因为黑色物体吸热能力强,能使温度计示数变化更明显,从而让实验现象更显著。
1800年,英国科学家赫歇尔(Frederick William Herschel,1738-1822)在研究各种色光的热效应时发现一个奇怪的现象:当温度计放在色散光带红光外侧时,其示数也会增大。由此,他推测这一区域存在一种人眼看不见的光。今天,人们利用灵敏的温度传感器,很容易再现赫歇尔当年的实验现象。
180
1
年
,德国物理学家里特有一次把含有氯化银的照相底片放到可见光光谱的紫外光外侧,发现底片被感光,他反复探究,终于发现里面有一种不可见的光(紫外线)。
人眼能感觉到特定频率范围内的光,即人眼能看到的光,称为可见光。人眼无法看见的光称为不可见光。
【
太阳光谱
】
把太阳光分解成的七种不同的色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来就是光谱。光谱中的各种色光人眼都能感觉的到,它们属于可见光。太阳光的色散区域除可见光外还有大量的不可见光。红光外侧的称为红外线,紫光外侧的称为紫外线。
) (
(一
)红外线
【
活动
】
观测红外线的热效应
如
左图
所示,一束白光通过三棱镜获得色散光带,将温度传感器与计算机连接,把温度传感器探头分别放在红光内侧和外侧,你观察到什么现象?这说明什么问题?
当温度传感器探头放在红光外侧时,在计算机屏幕上可以看到温度随着时间上升的图像,如
右
图所示。
实验发现,太阳光中,除了人眼能感受到的可见光,还有一些光人眼无法察觉,这些光称为不可见光。在色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光,称为红外线(infrared ray)。红外线具有比较显著的热效应。
【归纳】
1.定义:在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见光,叫做红外线。
2.特性:
(1)
热效应显著:能使被照射的物体发热。自然界中的所有物体都在不停地向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线越强 。例如,在光的色散实验中,把温度计放在红光外侧,温度计示数会上升,说明红外线具有热效应。太阳的热主要就是通过红外线的形式传送到地球的。
(2)
穿透云雾能力强:在有雾、烟尘等情况下,红外线能比可见光更好地传播,因此在遥感技术中被广泛应用,如利用红外线遥感勘测地热、寻找水源等。
(3)
抗干扰能力强:常用于遥控技术,比如电视遥控器就是利用红外线来控制电视的,它可以不受其他光线、声音等因素的干扰,实现对电视的远距离控制。
3.应用:
(1)
温度测量:利用物体辐射的红外线来测量物体的温度,像红外测温仪、红外热成像仪。在人员密集的场所如医院、车站、机场安装的
“
门式人体测温仪
”
,通过检测人体辐射的红外线来测量体温 。
(2)
遥控技术:电视、空调等家用电器的遥控器大多利用红外线来传输控制信号,实现对设备的开关、频道切换、温度调节等操作。
(3)
医疗领域:红外线医疗,例如红外线理疗灯,通过发出红外线照射人体,促进血液循环、消炎止痛,帮助治疗一些疾病。
(4)
夜视设备:红外线夜视仪,利用不同物体辐射红外线强度的差异,在夜间或低光照环境下看清物体,常用于军事、安防、野外探险等领域。
)
(
(
二
)紫外线
1801年,德国物理学家里特(Johann Wilhelm Ritter,1776-1810)偶然发现,放在太阳光色散光带紫光外侧的照相底片感光了。里特没有忽视这个小问题,经过反复研究,终于发现这里有一种不可见光--紫外线(ultraviolet ray )。
1.定义:在色散光带紫光外侧存在的不可见光,叫做紫外线。
2.来源:自然界中主要紫外线来源是太阳光,高温物体(弧光灯、日光灯)等也有紫外线辐射。
3
.特性:
(1)
能使荧光物质发光:这是紫外线最显著的性质。比如,验钞机利用紫外线照射钞票,使钞票上的荧光物质发光,从而辨别钞票的真伪。
(2)
化学作用强:容易使照相底片感光;在工业上,可用于光刻技术制作电子芯片等。
(3)
生理作用:适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,对骨骼发育有益;但过量的紫外线照射对人体有害,可能引发白内障,导致皮肤过早衰老,甚至诱发皮肤癌。
4
.应用:
(1)
验钞:验钞机利用紫外线的荧光效应来检验钞票真伪。
(2)
消毒灭菌:医院、厨房、学校等场所常用紫外线灯进行消毒灭菌,杀死空气中和物体表面的细菌、病毒等微生物 。
(3)
促进人体健康:适当晒太阳,让皮肤接受紫外线照射,可帮助人体合成维生素D ,促进钙吸收,预防佝偻病等疾病。但要注意控制晒太阳的时间,避免过度照射。
随着物理学的发展,除了红外线和紫外线,物理学家还发现了更多人眼看不见的光。
) (
(
三
)紫外线与臭氧层
1.地球上天然紫外线的重要来源是太阳 。
2.地球周围大气层上部的臭氧层能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受紫外线的直接照射。
臭氧(O,)是一种有轻微腥臭气味的淡蓝色气体,主要聚集在离地面10~50 km的平流层内,科学家称之为臭氧层。
臭氧层是地球的
“
保护伞
”
,它能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受强烈紫外线的直接照射。但是,由于人类大量使用会破坏臭氧层的氯氟碳化物,如早期冰箱中所用的氟利昂等,它们蒸发出的气体释放到大气层中,破坏了大气臭氧层,导致臭氧层的浓度越来越稀
3.臭氧层遭到破坏,其浓度越来越稀薄,甚至在南极上空形成了臭氧层空洞 ,使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加,对生态环境和人类健康产生严重影响。
4.
“
拯救臭氧层,禁止使用氯氟碳化物
”
。自2007年7月1日起,我国禁止生产以氯氟碳化物为制冷剂、发泡剂的家用电器产品。保护臭氧层,从我做起,从身边的小事做起。尽量使用带有
“
爱护臭氧层
”
或
“
无氯氟碳化物
”
标志的产品,用实际行动保护臭氧层,保护人类赖以生存的地球家园。
)
(
三.知识提炼
1.太阳光通过三棱镜可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,把它们按顺序排列起来,就是光谱。在光谱上,红光以外的部分能使灵敏温度计的示数升高,说明这里也有能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射叫做______;在光谱的紫光以外,也有一种看不见的光,叫做______。
【答案】:红外线;紫外线
2.红外线具有______效应,能使被照射的物体发热,太阳的热主要就是以______的形式传送到地球上来的;一切物体都在不停地向外辐射______,物体的温度越高,物体辐射的______越______。
【答案】:热;红外线;红外线;红外线;强
3.红外线的应用有(至少写三个):
______
、
______
、______。
【答案】:红外线烤箱、红外线夜视仪、红外线遥控器 ,答案不唯一
4.紫外线能使______发光,能______ 。
【答案】:荧光物质;杀菌消毒
5.紫外线的应用有(至少写两个):
______
、
______
。
【答案】:验钞机、消毒柜 ,答案不唯一 )
6.天然紫外线的重要来源是______,地球周围大气层上部的______可吸收紫外线,使得太阳光中的紫外线大部分不能到达地面,但目前______正在受到空调、冰箱里逸出的______等物质的破坏,出现了
“
空洞
”
。
【答案】:太阳;臭氧层;臭氧层;氟氯碳化合物
)
(
四.
经典例题
例
1
。
如图投影式红外血管成像仪将红外线投射到人体皮肤上,图像传感器感知到反射的红外线后,经过数字图像处理将血管的轮廓显示出来;再经投影仪将图像投影到人的皮肤表面以还原血管的分布,帮助医生及时、准确地诊断疾病。下列说法正确的是(
)
A.红外线是人眼看得到的
B.投影仪镜头相当于凹透镜
C.投影到皮肤表面的血管影像是反射形成的
D.皮肤区域到投影仪镜头的距离应大于镜头的二倍焦距
【答案】D
【
解析
】A.红外线是在红光旁边的不可见光,故A错误;B.投影仪利用的是凸透镜,故B错误;C.投射到皮肤表面的血管影像是折射形成的实像,故C错误;D.成像仪的镜头相当于凸透镜,根据投影仪成像的原理可知,皮肤区域到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距,故D正确。故选D。
例2.
当前在我们进校园时,安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器,只要把“枪口”对准人的额头或手腕,“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是( )
A.额温枪发出的红外线
B.人体发出的紫外线
C.额温枪发出的超声波
D.人体发出的红外线
【答案】D
【
解析
】一切物体都辐射红外线,物体温度越高,辐射红外线的本领越强,人体辐射红外线,额温枪通过接收人体辐射的红外线来测量人体温度。故选D。
例3.
超声波驱鼠器是一种能够产生20kHz-55kHz 超声波的一种装置,该装置所产生出的超声波能够在50米的范围内有效刺激并能够导致鼠类感觉到威胁及不安,迫使他们自动迁移,无法在防治区范围内繁殖生长,达到根除老鼠、害虫的目的。下列说法不正确的是( )
A.驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的
B.驱鼠器发出的超声波的频率不在人耳的听觉范围内,所以我们无法听到
C.驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置,达到驱鼠的目的
D.驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度相同
【答案】D
【
解析
】AB.驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的,人类听声范围是
,超声波的振动频率超过了人类听声范围,所以人类听不到,故AB正确,不符合题意;C.声音的传播需要介质,空气可以传播声音,所以驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置,达到驱鼠的目的,故C正确,不符合题意;D.驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度不相同,超声波在空气中传播的速度约为
,红外线在空气中传播的速度约为
,故D错误,符合题意。故选D。
例4.
有关红外线、紫外线,下列说法错误的是(
)
A.一个物体温度升高时,向外辐射的红外线会增强
B.紫外线能杀死微生物,在医院常用紫外线来灭菌
) (
C.紫外线可用于验钞机,红外线可用于电视遥控器
D.为了促进骨骼的生长,人体需要照射极大量的紫外线
【答案】D
【
解析
】A.红外线的热作用很强,温度越高的物体辐射出的红外线越强、越多,故A正确,不符合题意;B.紫外线化学作用很强,可以杀灭细菌,所以可以用在医院消毒杀菌,故B正确,不符合题意;C.紫外线能使荧光物质发光,可以用来验钞,遥控器发出的是红外线,可以用来远程遥控电器,故C正确,不符合题意;D.过量的紫外线照射对人体是有害的,容易发生癌变,故D错误,符合题意。故选D。
例5.
如图,用三棱镜对太阳光探究,我们对太阳光有了更多的了解,以下说法错误的是( )
A.在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光由多种色光组成
B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当增加光屏与三棱镜间的距离
C.彩色光带以外不存在其它的光
D.彩色光带的下方的颜色是紫色
【答案】C
【
解析
】A.当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是多种色光混合而成的,故A正确,不符合题意;B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,则应增大彩色光带的宽度,即适当增大光屏与三棱镜间的距离,故B正确,不符合题意;CD.太阳光是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光组成的,且光屏上A为红光,B为紫光,在紫光以外的不可见光有紫外线,紫外线能使荧光物质发光,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选C。
例6.
下列仪器中,属于利用紫外线工作的是( )
A.非接触温度计
B.夜视仪
C.感应水龙头
D.杀菌灯
【答案】D
【
解析
】A.非接触温度计是利用红外线来工作的,故A不符合题意;B.夜视仪是利用红外线来工作的,故B不符合题意;C.感应水龙头是利用红外线来工作的,故C不符合题意;D.杀菌灯是利用紫外线来工作的,故D符合题意。故选D。
例7.
如图所示,一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧白屏上可以观察到不同颜色的光,在屏上标出了三个区域①、②、③,下列说法不正确的是( )
A.这是光的色散现象,最早通过实验研究该现象的物理学家是牛顿
B.其中能应用于验钞的光的区域是①,用温度计分别测试①、②、③三个区域,使温度计示数增大较多的是③区域
C.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色
) (
D.如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
【答案】D
【
解析
】A.太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,这就是光的色散现象,
光的色散最早是由物理学家牛顿发现的,故A正确,不符合题意;B.能用于验钞的光是紫外线,紫外线在第①区域,红光之外是红外线,红外线的热效应很强,红外线能使温度计示数升高很快,即在③区域,故B正确,不符合题意;C.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色,故C正确,不符合题意;D.如果把一张绿纸贴在白屏上,绿纸只能反射绿光,则在绿纸上只能看到绿光,故D错误,符合题意。故选D。
例
8.
地铁安检是保障旅客人身安全的重要措施,如图所示。
(1)测温仪是利用
的热效应原理工作的;
(2)传送带上的行李在安检时,以传送带为参照物,行李是
的。
【答案】 红外线 静止
【详解】(1)由于人体能发出红外线,所以测温仪是利用接受强弱不同的红外线,产生的热效应原理工作的。(2)行李随传送带一起运动,以传送带为参照物,行李位置没有发生变化,所以行李是静止的。
例9.
生活中的许多现象与我们所学的物理知识息息相关,红外线和紫外线都是不可见光,在医院的手术室常使用
来灭菌消毒;我国对高楼的玻璃幕墙采取限制性法规,是因为玻璃幕墙会发生
反射,造成“光污染”。
【答案】 紫外线 镜面
【
解析
】红外线具有热效应,紫外线能够灭菌,故选紫外线。光射到玻璃表面会发生镜面反射,使光集中向一个方向发射,反射光增强,造成光污染。
例10.
亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流,这是利用声能够传递
。在夜晚,无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的
,对其行踪进行监测。
【答案】 信息 红外线
【
解析
】声音可以传递能量,也可以传递信息,亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流,这是利用声能够传递信息。所有物体都在不断向外辐射红外线,温度越高,辐射越强,在夜晚,无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的红外线对其行踪进行监测。
例11.
LED光源是利用红、
、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,医院病房里定期会使用
(选填“红外线”或“紫外线”)灯给病房杀菌消毒。
【答案】 绿 紫外线
【
解析
】红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。紫外线的最常见功能是杀菌,故医院病房里会定期使用紫外线灯杀菌消毒。
例13.
根据生活经验,电视遥控器发出的信号,碰到墙壁或玻璃时
(“会”或“不会”)发生反射。如图所示,让红、绿、蓝三种单色光等比例照射到屏上,中间叠加区域呈白色,正中央的亮度与单色区比较会
(“稍亮”“稍暗”或“差不多”)。
【答案】 会 稍亮
【
解析
】电视遥控器发出的是红外线信号,和光一样,它在传播过程中碰到墙壁或者玻璃,是会发生反射的。正中央是三束光重叠区域,单位面积上接收到的光比较多,所以要亮一些。
) (
例12.
如图所示,一束红光经三棱镜折射后,在白色光屏上
点处形成一个红色光斑,保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。
(1)若将红光改为白光,则光屏上会出现彩色光带。光屏上
点处的光斑
(填“一定”或“可能”)是红色的,
点
方的不可见光可应用于验钞机;
(2)若将红光改为紫光,则光屏水平向
移动,紫色光斑可位于
点处。
【答案】 一定 下 左
【
解析
】(1)白光是复色光,经三棱镜后发生折射,因入射光位置、方向及三棱镜位置不变,所以光屏上
点处的光斑一定是红色的
;
应用于验钞机的不可见光是紫外线,紫光偏折能量最强,所以经三棱镜后在
点下方。(2)紫光在红光的下方,要使紫光照射在
点处,应将光屏水平向左移。
例13.
小明发现在使用图甲所示的测温枪测量同一个人的体温时,测量值差异较大。为了能够提高测量的精确度,小明提出猜想:体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。根据自己的猜想,他进行了下面的探究活动。
(1)红外测温枪的结构简图如图乙所示,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的
通过透镜
(选填“会聚”或“发散”)于红外探测器的中心位置;
(2)探究体温与测温部位的关系时,小明对四位同学的额头与手腕分别进行了测量,数据记录如表1所示。由实验数据可知,测量体温时
(选填“需要”或“不需要”)考虑不同部位对测量结果的影响;
温度/℃部位
甲
乙
丙
丁
额头
36.6
37.0
36.8
36.8
手腕
35.9
36.4
36.2
36.3
(3)探究体温与测温距离的关系时,应保持测温的
相同,多次实验后记录的实验数据如表2所示
表2
间距/cm
1
2
3
4
5
10
温度/℃
36.5
36.5
36.5
36.4
36.3
36.1
(
4)
结合两次探究实验得出的数据,请你写出一条用测温枪正确测量体温的使用建议;
【答案】
(
1)
红外线 会聚
(
2)
需要
(
3)
部位
(
4)
测量人体的相同部位,且测温距离不变
【
解析
】(1)热辐射体辐射出的是红外线,红外线测温枪是通过测量红外线强度来测量温度。图中透镜为凸透镜,对光线有会聚作用,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中红外探测器中心位置。(2)[3]由表中数据可知,人的额头和手腕的温度不同,说明体温的测量值和测温的部位有关,测量体温时,需要考虑不同部位对测量结果的影响。(3)表格中,随着测温距离的变化,记录测量的温度,即探究体温测量值与测温距离的关系,所以应保持测温的部位相同。(4)在使用测温仪时,应让它测量人体的相同部位,且测温距离不变,而测温距离应在有效测温距离内,这样能提高测量的精确度。
)
(
五.分层练习
《基础过关》
(一)选择题
1
.如图是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计,关于这种体温计,以下说法正确的是( )
A.它的工作原理是液体的热胀冷缩
B.它的工作原理是气体的热胀冷缩
C.零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D.红外线可以在真空中传播
【答案】D
【
解析
】ABC.在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外测温计的制成原理,所以红外测温计的制成原理不是根据液体的热胀冷缩,也不是根据气体的热胀冷缩,故ABC错误;D.红外线是电磁波,电磁波在真空中可以传播,故D正确。故选D。
2
.我国航展中展示了运油-20 在低空中释放出干扰弹的过程,如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹,当敌方导弹跟踪来袭时,放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向,从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是( )
A.
次声波
B.超声波
C.紫外线
D.红外线
【答案】D
【
解析
】干扰弹是用来诱骗敌方红外制导武器脱离真目标,具有较高温度的红外辐射弹,亦称红外干扰弹,广泛地应用于飞机、舰船的自卫方面,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.
关于光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中,彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
B.图乙中,电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C.图丙中,红外线使钞票上的荧光物质发光
D.图丁中,可用紫外胶片拍摄“热谱图”
【答案】A
【
解析
】A.雨过天晴,天空中出现彩虹,这是由于空气中有大量的小水滴,太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后被分解为七种色光。故A正确; B.色光的三原色是红、绿、蓝,电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的,故B错误;C.图丙中,紫外线使钞票上的荧光物质发光,故C错误;D.因为温度不同的物体辐射红外线的强度不同,可用红外胶片拍摄热谱图,故D错误。故选A。
) (
4
.如图所示的四种仪器中,不属于利用红外线工作的是( )
A.夜视仪
B.电视遥控器
C.验钞机
D.全自动感应水龙头
【答案】C
【
解析
】A.夜视仪是利用红外线的热作用强来工作的,故A不符合题意;B.遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的,故B不符合题意;C.验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来工作的,故C符合题意;D.全自动感应水龙头是通过接收人体辐射的红外线来进行控制的,故D不符合题意。故选C。
5
.如图,暗室内,让一束太阳光照射三棱镜,位置①②为彩色光带的上下边缘,分析此现象,以下说法正确的是( )
A.白色光屏上,位置①处为红光,②处为紫光
B.将荧光物质放在位置②色光外侧,荧光物质会发光
C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则白色光屏上只有蓝色光带
D.若把白屏换成蓝色光屏,则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
【答案】C
【
解析
】AB.太阳光经三棱镜后发生色散,因为图中的三棱镜是倒置的,所以图中位置从下到上依次次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光;红光之外是红外线,可以应用于电视遥控器,即在②区域下侧;紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此可以识别钱币,即在①区上侧,故AB错误;C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则其它色光都被蓝色玻璃吸收了,只有蓝光能够透过,所以光屏上不会出现彩色光带,故C正确;D.若把白屏换成蓝色光屏,蓝色光屏只反射蓝光而吸收其他颜色的色光,则在蓝纸上看不到除蓝光外的其他颜色的光,故D错误。故选C。
6
.如图所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域,其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域是( )
A.区域①区域③
B.区域②区域③
C.区域③区域①
D.区域①区域②
【答案】C
【
解析
】太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;红光之外是红外线,红外线的热效应很强,即在③;紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,即在①。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7
.关于红外线,下列说法中正确的是( )
A.只有太阳辐射红外线
B.只有红色的物体能辐射红外线
C.0 ℃以下的物体不能辐射红外线
D.黑色物体也能辐射红外线
【
答案】
D
【
解析】
任何物体都能辐射红外线。不仅太阳能辐射红外线,0 ℃以下的物体也能辐射红外线;不仅红色物体能辐射红外线,黑色的物体也能辐射红外线。
) (
8
.既能使荧光物质发光,又能灭菌的光是( )
A.红外线 B.紫外线 C.可见光 D.超声波
【
答案】
B
【
解析】
紫外线既能使荧光物质发光,又能灭菌。
9
.绝大多数鱼类的体温与周围水温相同,然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高。为证实这一点,可对水中月鱼进行拍摄,应选用的器材是( )
A.红外摄像机 B.可见光摄像机
C.紫光成像仪 D.超声波成像仪
【
答案】
A
【
解析】
一切物体都会向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越强。可以用红外摄像机拍摄,证实月鱼的体温比周围水温高。
10
.红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中属于利用紫外线工作的是( )
A.验钞机 B.测温仪
C.夜视仪 D.电视机遥控器
【
答案】
A
【
解析】
验钞机是利用紫外线工作的;测温仪、夜视仪、电视机遥控器是利用红外线工作的
(二)填空题
11
.如图所示,图甲中,电视遥控器是用
来遥控电视机的;图乙中,验钞机是利用紫外线能使
发光的原理工作的。光可以使周围变得明亮、温暖,说明光具有
。
甲
乙
【
答案】
红外线 荧光物质 能量
【
解析
】
电视遥控器是利用红外线工作的;验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理工作的。由于光具有能量,故可以使周围变得明亮、温暖。
12.
雨后彩虹属于光的
现象; 用光照射钞票, 可以使钞票的荧光物质发光,这种光是
(选填“红外线”或“紫外线”)。手机屏幕上呈现出由红、绿、
三种色光混合而成的多彩画面。
【答案】 色散 紫外线 蓝
【
解析
】太阳光经过三棱镜后分解出七种单色光的现象叫光的色散,光的色散的本质是光的折射,雨后彩虹属于光的色散现象。在可见光外有两种看不见的光,分别是红外线和紫外线。用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光是紫外线。三种色光适当混合能产生其它色光,这三种色光就是光的三原色,它们分别是红光、绿光、蓝光。
13.
LED光源是利用红、
、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人身体发出的
,白光通过棱镜后,被“分解”成各种颜色的光,这种现象叫光的
。
【答案】绿 红外线 色散
【
解析
】红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,夜视仪是利用红外线工作的,在夜间能捕捉到敌人身体发出的红外线。白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这种现象是光的色散;这说明白光是由各种色光组成的。
14.
在光谱上红光以外的部分能使灵敏温度计的温度升高,这说明那里也有______能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射光叫______;在光谱的紫光端以外,也有一种看不见的光叫______.
【
答案】
热;红外线;紫外线。
) (
【
解析】
在光谱上红光以外的部分能使非常灵敏的温度计的温度升高,说明也有热能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射叫红外线
在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光叫紫外线。故答案为:热;红外线;紫外线。
15
如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,只有用______
(
选填“白”或“黑”
)
色光屏,我们才能看到七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生______
(
选填“反射”或“折射”
)
时的偏折程度不同。图中射到光屏上光束的______
(
选填“上”或“下”
)
方有明显的热效应。
【
答案】
白;折射;上
【
解析】
太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。白色物体能反射所有色光,所以只有用白色光屏,我们才能看到七彩光带。由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。图中射到光屏上光束的上侧有明显的热效应,是因为红光以外还有红外线,红外线最显著的作用是热作用。故答案为:白;折射;上。
(
三)解答题
15.
(1)太阳的热主要以
(选填“红外线”或“紫外线”)的形式传送到地球上。
(2)如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上。如果我们把一支温度计放在
区域,发现温度计的示数升高,说明这种光线具有
。
(3)在
②
区域中我们看到彩色光带,这是
现象。
(4)下列应用中:
①
遥控器;
②
验钞机;
③
激光准直器。属于
③
区域光线应用的是
。
【
答案】
(1)红外线 (2)
①
热效应 (3)色散 (4)
②
【
解析
】
(1)太阳的热主要以红外线的形式传送到地球上。(2)红光之外是红外线,即红外线在图中的
①
区域;由于红外线的热效应很强,所以红外线能使温度计的示数升高。(3)实验中,白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,这属于光的色散现象。(4)
③
区域的光线是紫外线,验钞机是利用紫外线可以使荧光物质发光的原理工作的。
16.
汽车在夜间行驶时照明用的前大灯的灯光,核爆炸是产生的强闪光,电焊时产生的强光,都可称为眩光
如果没有适当的防护措施,都会伤害人的眼睛
此外随着城市建设的发展,城市高大建筑物的玻璃幕墙,会产生强烈的镜面反射这种反射不仅影响人们正常的休息还会影响街道上车辆行驶及行人的安全
除了上述可见光对人们生活的影响外,一些不可见光还会对人体造成不同类型和不同程度的伤害
紫外线对人体的伤害主要是眼角膜和皮肤,过度的照射甚至能损害人体免疫系统导致多种皮肤伤害;红外线是一热辐射,常常对人体造成高温伤害.
(
1)
材料中向我们指出了随着生活水平的提高而出现的一种环境污染问题,我们称为______.
(
2)
不可见光的种类有______和______.
(
3)
请你对材料所介绍的污染现象提出一种可行的防护措施______.
【
答案】
(
1)
光污染;
(
2)
红外线;紫外线;
(
3)
使用防护罩
【
解析】(1)
当今社会的四大污染是指大气污染、水污染、噪声污染和固体废物污染,本文所提出的污染可定义为光污染;
(
2)
不可见的光有两类,分别是红外线和紫外线;
(
3)
对光污染的防护包括很多,如使用防紫外线的伞,电焊时使用防护面罩,夏天戴遮阳帽和太阳镜等
此外,为了从源头上控制光污染,还应就城市建设中使用玻璃幕墙等加这限制等.故答案为:
(
1)
光污染;
(
2)
红外线;紫外线;
(
3)
使用防护罩
) (
《达标检测》(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题(24分)
1.
下列设备中,利用紫外线工作的是
A.
感应水龙头
B.
验钞机
C.
电视遥控器
D.
非接触温度计
【答案】
B
【解析】
A
、红外线热作用强,一切物质不停地辐射红外线,高温物质辐射红外线强,因此可制成红外线红外感应水龙头,故
A
不合题意;
B
、紫外线有荧光效应,使荧光物质发出荧光,可以做成验钞机,检验钱的真伪,故
B
符合题意;
C
、红外线方向性好,可以用作电视遥控器,故
C
不合题意;
D
、非接触温度计是根据不同温度物体辐射红外线的数量不同工作的,故
D
不合题意.故选:
B
.
2.
属于红外线技术应用的是
A.
用验钞机来识别钞票的真假
B.
能杀死微生物
C.
家中的电视机,可以用遥控器来控制频道和音量
D.
医院用灯照射的方法来消毒灭菌
【答案】
C
【解析】
A
、验钞机是利用紫外线来工作的
故
A
错误.
B
、紫外线能杀死微生物
故
B
错误.
C
、电视机的遥控器可以通过红外线来对电视机进行控制操作
故
C
正确.
D
、通过紫外线的照射,可以起到灭菌消毒的作用
故
D
错误.故选
C
.
3.
红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器属于利用紫外线工作的是
A.
响尾蛇导弹
B.
医用“
B
超机”
C.
验钞机
D.
夜视仪
【答案】
C
【解析】
A
、响尾蛇导弹是利用红外线的原理来工作的,故
A
错误;
B
、超声波可以传递信息,
B
超就说明这一点,故
B
错误;
C
、紫外线有荧光效应,使荧光物质发出荧光,可以做成验钞机,检验钱的真伪,故
C
正确;
D
、红外线热作用强,一切物质不停地辐射红外线,高温物质辐射红外线强,因此制成红外线夜视仪,可以用在军事上,故
D
错误.故选
C
.
4.
如图,一束太阳光通过三棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域,其中能使温度计示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是
A.
区域
能升温,区域
能识币
B.
区域
能升温,区域
能识币
C.
区域
既能升温,又能识币
D.
区域
既能升温,又能识币
【答案】
A
【解析】(1)
太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从
B
到
A
依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光;
(
2)
红光之外是红外线,红外线的热效应很强,红外线能使温度计示数升高很快,即在
;
(
3)
紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此可以识别钱币,即在
.故选
A
.
5
.
关于光现象,下列说法
错误
的是
(
)
A.
太阳光通过三棱镜会分解成多种色光,这种现象叫光的色散
B.
彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的
C.
电视遥控器发射红外线
D.
光从空气射入水中后传播速度会变大
) (
【答案】
D
【解析】
A
.白光通过三棱镜可以分解成七色光,是光的色散现象,其实质是光的折射,故
A
正确;
B
.彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成,这三种色光叫做光的三原色,故
B
正确;
C
.电视遥控器发射的是红外线,故
C
正确;
D
.光在空气中的传播速度要大于在水中的传播速度,故
D
错误。故选
D
。
6.
关于图所示的四种仪器进行解释下列设备中,,下列说法中正确的是
A.
B
超--利用超声波获取人体内部信息
B.
声呐--利用次声波探知海底深度
C.
验钞机--红外线使钞票上的荧光物质发光
D.
遥控器--靠紫外线实现对电视机的控制
【答案】
A
【解析】
A
、超声的穿透能力强,“
B
超”是利用超声来获取信息的,故
A
正确.
B
、声呐是利用超声波测绘海底地形的,不是次声波,故
B
错误.
C
、验钞机通过紫外线使钞票上的荧光物质发光
故
C
错误.
D
、遥控器是靠红外线实现对电视机的控制的,故
D
错误.故选
A
.
7.
以下关于红外线和紫外线的说法正确的是:
(
)
A.
红外线能使荧光物质发光
B.
红外线能在真空中传播
C.
紫外线具有显著的热效应
D.
电视机遥控器是靠紫外线来工作的
【答案】
B
【解析】
A
.紫外线能使荧光物质发光,故
A
错误;
B
.红外线是一种看不见的光,所以能在真空中传播,故
B
正确;
C
.红外线具有显著的热效应,故
C
错误;
D
.电视机遥控器是靠红外线来工作的,故
D
错误。故选
B
。
8.
每年
6
、
7
月份,郑州郊区周边的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染,威胁到人的健康,还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理,郑州市气象局利用了高科技帮手,通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据( )
A.
对焚烧源进行拍照,从照片上直接看到焚烧源
B.
监测焚烧源产生的烟雾,从烟雾的多少来确定焚烧源
C.
监测焚烧源的颜色,从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D.
监测焚烧源的温度,通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
【答案】
D
【解析】
因为卫星距地面的距离非常远,因此,无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾,也不能通过颜色来准确判断焚烧源;由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同,卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的;故
ABC
错误,
D
正确。
故选
D
。
9.
在使用下列设备中,其中使用到红外线的是
冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖;
家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯;
验钞机发光的灯能检验纸币的真伪;
夜视仪进行侦察的原理;
汽车导航仪利用的信号
A.
B.
C.
D.
【答案】
D
【解析】
冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖,浴霸会发出红外线;
家用消毒柜或卤菜店的灭菌灯会发出紫外线,能杀菌;
验钞机发出的紫外线能使荧光物质发光;
夜视仪是利用红外线的原理工作的;
汽车导航仪利用的信号属于电磁波。故选
D
。
10
.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调等.对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
) (
B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C.验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线
D.验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线
【答案】C
【解析】紫外线可以使钞票上的荧光物质发光,所以可以做成验钞机.红外线可以用在遥控器上.遥控器发出红外线,实现了无线控制家中的用电器,方便人们的生活.故选C.
11
.目前,在地球的南极上空出现了臭氧空洞,其元凶是( )
A.地球的温室效
应
B.人类使用的空调,冰箱中逸出的氟利昂等物质
C.阳光中的大量紫外线作用
D.大气中的二氧化碳浓度超标
【答案】B
【解析】目前,在地球的南极上空出现了臭氧空洞,其主要原因是人类使用的空调,冰箱中逸出的氟利昂等物质; 故选B.
12
.过量的太阳光照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引发皮肤癌,这是因为太阳光中含有哪种光所造成的( )
A.红外线
B.X光线
C.紫外线
D.
γ
光线
【答案】C
【解析】太阳光中含有紫外线,适当照射紫外线能促使维生素D的合成,促使钙的吸收.过度照射紫外线会使皮肤粗糙,甚至会引起疾病.故选C.
二.填空题
13.
在光谱上红光以外的部分能使灵敏温度计的温度升高,这说明那里也有______能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射光叫______;在光谱的紫光端以外,也有一种看不见的光叫______.
【
答案
】热;红外线;紫外线
【
解析】
在光谱上红光以外的部分能使非常灵敏的温度计的温度升高,说明也有热能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射叫红外线
在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光叫紫外线。故答案为:热;红外线;紫外线
14.
电视机的遥控器能发射一种不可见光,即_____________,以实现对电视的控制;对于流入市场的假币,人们常借助验钞机发出的__________来辨别真伪;彩色电视机画面上的色彩是由红、_______、蓝三种色光混合而成.
【答案】
红外线;紫外线;绿.
【解析】
电视遥控器前端的发光二极管,能发出不同的红外线来实现电视遥控,红外线是看不见的光;光谱紫光以外的光为紫外线,属于不可见光,紫外线的作用有:
①
杀菌作用、
②
促进维生素D的合成、
③
使荧光物质发光,验钞机能够发出紫外线使钱币上的荧光物质发光;彩色电视机画面上的颜色是由光的三原色红、绿、蓝三种色光混合而成.
1
5
.纸币或商标通常用荧光物质做防伪标志,在紫外线照射下可识别这些标志,这是因为紫外线可以使荧光物质________.医院的手术室、病房,常用紫外线灯________.适当的紫外线照射对于________生长和身体健康都有好处.
【答案】发光;消毒;骨骼
【解析】【解答】解:(1)紫外线能使荧光物质发光,钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施.(2)紫外线还能杀死微生物,在医院的手术室,病房里,常见紫外线灯来灭菌.(3)适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,这对促进身体对钙的吸收,对骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处. 故答案为:发光;消毒;骨骼.
16
.
让一束太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,这种现象叫光的(色散);在彩色光带红光外侧有一种看不见的光,它能使被照射的物体发热,具有显著的(热)效应,这种光叫做(红外线)。
【
答案
】
:色散;热;红外线
【
解析
】
:太阳光通过三棱镜后分解成七种色光的现象是光的色散;红外线在红光外侧,具有热效应 ,能使物体发热。
) (
17
.
医院里常用(紫外线)灯来消毒杀菌;人民币上有荧光物质,在(紫外线)的照射下会发光,所以可以用验钞机来辨别人民币的真伪;地球周围大气层上部的(臭氧层)可吸收紫外线,保护地球上的生物。
【
答案
】
:紫外线;紫外线;臭氧层
【
解析
】
:紫外线具有杀菌消毒的作用,所以医院用紫外线灯消毒;紫外线能使荧光物质发光,验钞机利用此原理验钞;臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线。
18.
同学用如图所示的装置发出一束红色的光,在分类中这束光属于______
(
可见光
/
红外线
/
紫外线
)
,紫外线最显著的性质是能使______发光,生活中______应用这一性质.
【
答案】
可见光;荧光物质;验钞机.
【
解析】
红色的光能够看见,属于可见光;紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,生活中验钞机应用这一性质.故答案为:可见光;荧光物质;验钞机.
19.
电视机遥控器是利用
______
线来实现对电视机的遥控;在太阳光的色散实验中,若把一支温度计放在
_______
光外侧,温度计的示数会升高,说明这里有一种具有热效应的不可见光;
_________
可以使荧光物质发光,常用于防伪技术。
【
答案
】
:红外;红;紫外线
【
解析
】
:电视机遥控器利用红外线遥控;红外线在红光外侧且有热效应,所以温度计放在红光外侧示数升高;紫外线使荧光物质发光的特性用于防伪。
20.
当用三棱镜分解太阳光时,在光屏上形成一条彩色光带,其中位于最外侧的两种光,靠近红光的是
__________
,靠近紫光的是
_________
;为了保护臭氧层,我们应该减少使用含有
__________
的产品 。
【
答案
】
:红外线;紫外线;氟氯化物
【
解析
】
:太阳光色散后,红光外侧是红外线,紫光外侧是紫外线;氟氯化物会破坏臭氧层,所以要减少使用含氟氯化物的产品来保护臭氧层。
三.解答题
21.
如图所示,电视遥控器对着天棚也能遥控电视机
图中从
A
点发出的光经天棚
MN
反射后射入电视机的接收窗口
B
,试画出其光路图.
【答案】
【
解析】
把遥控器当作一个发光物体,根据平面镜成像的特点进行作图;先作出点
A
的像
,再连接
,与
MN
的交点
O
即为入射点,连接
AO
、
BO
从而完成光路
如图所示
。
22
.有一种家用取暖器,外形如图甲所示,它是由电热丝发热达到取暖的目的;如果从侧面剖开,它的主要结构如图乙所示,其中Q为电热丝,MN为一个内表面极为光滑的金属弧面.
(1)电热丝通电后产生的是________(选填红外线或紫外线),它通过MN的内表面产生________(选填镜面或漫)反射.
(2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似( )
) (
A.凸面镜
B.平面镜
C. 凹面镜 D. 潜望镜
(3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能________(选填平行或发散)射出.
【答案】(1)红外线;镜面(2)C(3)平行
【解析】(1)一切物体都向外辐射红外线,当电热丝通电后,向外辐射红外线,产生热量.当红外线射到表面极为光滑的金属弧面发生镜面反射;(2)弧面金属板MN形状与凹面镜相似,平行光经凹面镜反射后,反射光线会会聚在焦点上.光路是可逆的,灯丝处于焦点处,故产生平行光向外辐射;(3)根据光路的可逆性,当把光源放在焦点时,则会得到平行光.故答案为:(1)红外线;镜面;(2)C;(3)平行;
23
.现有甲乙两个光源,一个能产生红外线,一个能产生紫外线,但是光源上无任何标志,小明为了区分它们,就取来一张100元的钞票,发现当钞票放在甲灯下时,钞票上显出闪亮的荧光印记,放在乙灯下钞票很快变热,但是不能看出荧光标记.
(1)由小明的实验可知甲灯为________灯,乙灯的光具有________效应;
(2)如图乙所示,他又用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光.这表明紫外线能被透明玻璃________.
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光.他这次实验是为了探究________.
【答案】(1)紫外线;热(2)反射(3)紫外线能否透过玻璃
【解析】(1)由小明的实验可知甲灯为紫外线灯,乙灯的光具有热效应;(2)如图乙所示,他又用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光.这表明紫外线能被透明玻璃反射.(3)通过上面的探究可知紫外线荧光物质发光,当用玻璃挡住紫外线的传播路径时,另一侧的荧光物质不发光,说明紫外线不能透过玻璃,因此这是为了探究紫外线能否透过玻璃. 故答案为:(1)紫外线;热;(2)反射;(3)紫外线能否透过玻璃.
24.
太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著).许多车主为了隔热,给汽车玻璃贴上太阳膜.某兴趣小组对市场 5 种品牌太阳膜的隔热性能进行如下探究:
①如图所示,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平 桌面上,在距离玻璃板左侧 20cm 放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱).
②打开红外线灯,观察并记录 30s 内光能风车风叶转动的圈数.
③改变红外线灯的位置,使之距离玻璃板的距离分别为 40cm、60cm、80cm,重复步骤②
④在玻璃板上依次更换其他 4 种品牌的太阳膜,重复上述实验.
(1)本实验还需要的测量工具有_______;_______.(写出 2 种)
(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验采用的方法是:_______.
(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验?(写出 2 点)_______.
【
答案
】
.
(
1
)
停表 刻度尺
(
2
)
转换法
(
3
)
换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度
) (
【解析】(1)打开红外线灯,观察并记录时间要用到停表,改变红外线的位置,使之距离玻璃板距离不同要用到刻度尺;(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车的风叶转动快慢来反映红外线的强弱,即实验中运用到了转换法;
(3)为了使本实验的结果更可靠,可换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度;
故答案为:(1)刻度尺;停表;(2)光能风车转动快慢来反映红外线的强弱;(3)换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度。
25.
阅读以下材料,回答问题。
在现代科技中,光的应用十分广泛。太阳光通过三棱镜后,会被分解成七种颜色的光,这就是光的色散现象。在彩色光带的外侧,存在着人眼看不见的光,分别是红外线和紫外线。
红外线具有显著的热效应,一切物体都在不停地向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线越强。在生活中,红外线有着诸多应用,比如电视遥控器就是利用红外线来实现对电视的控制;
“
测温枪
”
能快速测量人体体温,也是应用了红外线的原理。
紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,验钞机就是利用这一特性来辨别钞票真伪的。适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D,但过量的紫外线照射会对人体造成伤害,比如晒伤皮肤、引发皮肤癌等。大气层中的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线,对地球上的生物起到保护作用。然而,由于人类活动的影响,如使用含氟利昂的制冷剂等,臭氧层出现了空洞,这对地球生态环境构成了严重威胁。
(1)
太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光,这种现象叫______,在彩色光带最外侧,红光之外是______,紫光之外是______。
(2)
电视遥控器利用______来控制电视,是因为它具有______效应。
(3)
验钞机能够辨别钞票真伪,是利用了紫外线能使______发光的性质。下列事例中,不属于利用紫外线的是( )
A. 医院里用紫外线灯消毒
B. 用紫外线鉴别古画
C. 夏天人们撑伞遮阳
D. 工人焊接时戴防护面罩防紫外线
(4)
关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
A. 红外线和紫外线都是可见光
B. 只有高温物体才会辐射红外线
C. 紫外线对人体只有危害,没有好处
D. 臭氧层能吸收大部分紫外线,保护地球上的生物
(5)
由于人类活动导致臭氧层出现空洞,下列做法不利于保护臭氧层的是( )
A. 减少使用含氟利昂的制冷剂
B. 绿色出行,减少汽车尾气排放
C. 大量使用一次性塑料制品
D. 推广使用无氟冰箱
【
答案
】
(1)
光的色散;红外线;紫外线
;(2)
红外线;热
;(3)
荧光物质;C
;(4)
D
;(5)
C
【
解析
】
:
(1)
这是光的色散及红外线、紫外线位置的基础知识,太阳光色散后,在彩色光带外侧,红光外是红外线,紫光外是紫外线。
(2)
电视遥控器利用红外线工作,红外线的热效应是其重要特点之一 ,利用这一效应可实现对电视的控制。
(3)
验钞机利用紫外线使荧光物质发光来辨别钞票真伪 。A选项医院用紫外线灯消毒、B选项用紫外线鉴别古画、D选项工人焊接时戴防护面罩防紫外线,都利用了紫外线;C选项夏天人们撑伞遮阳主要是为了遮挡太阳光中的可见光和部分紫外线,不属于利用紫外线的事例。
(4)
红外线和紫外线都是不可见光,A错误;一切物体都在不停地向外辐射红外线,B错误;适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D ,对人体有益,C错误;臭氧层能吸收大部分紫外线,保护地球上的生物,D正确。
(5)
减少使用含氟利昂的制冷剂、推广使用无氟冰箱,可减少对臭氧层的破坏,A、D利于保护臭氧层;绿色出行,减少汽车尾气排放,能减少对大气环境的污染,间接保护臭氧层,B利于保护臭氧层;大量使用一次性塑料制品与臭氧层破坏无关,且会造成白色污染,C不利于保护臭氧层。
26.
阅读材料,回答问题。
现代科技中,对光的研究不断深入,人眼看不见的光
——
红外线和紫外线在各个领域有着广泛应用。
) (
太阳光经三棱镜折射后会形成一条彩色光带,这个现象叫做光的色散。在光带的两端外侧,分别存在着红外线和紫外线。红外线的热作用强,利用这一特性,人们制成了红外线烤箱,用于加热食物;还制造了红外夜视仪,在夜间能看清物体,这是因为物体温度不同,辐射的红外线强度不同。
紫外线具有杀菌消毒的作用,在医院的手术室、病房等场所,常使用紫外线灯进行消毒,以杀死空气中和物体表面的细菌和病毒。同时,紫外线还能使荧光物质发光,这一特性被应用在防伪技术中,如一些商品的防伪标签在紫外线照射下会显示出特殊图案。
然而,紫外线对人体的作用具有两面性。适量的紫外线照射可以促进人体对钙的吸收,但过量照射会伤害皮肤和眼睛。臭氧层像一把保护伞,能阻挡大部分紫外线到达地球表面。但近年来,随着工业的发展,一些有害物质的排放破坏了臭氧层,导致臭氧层变薄,甚至出现空洞,这增加了人们患皮肤癌等疾病的风险。
(1)
光的色散现象是太阳光经三棱镜折射后被分解成各种颜色的光,在光带的红光外侧是______,紫光外侧是______。
(2)
红外线烤箱利用了红外线的______特性,红外夜视仪能在夜间看清物体是因为物体______不同,辐射的红外线强度不同。
(3)
医院用紫外线灯消毒是利用了紫外线的______作用。下列利用紫外线的是( )
A. 利用遥控器控制空调
B. 利用声呐探测海底深度
C. 利用紫外线验钞
D. 利用卫星进行通信
(4)
关于紫外线对人体的影响,下列说法正确的是( )
A. 紫外线对人体只有好处,没有坏处
B. 紫外线对人体只有坏处,没有好处
C. 适量的紫外线照射有助于人体健康
D. 紫外线照射越强越好
(5)
臭氧层能阻挡大部分紫外线到达地球表面,下列行为中,可能会破坏臭氧层的是( )
A. 植树造林 B. 减少使用化石燃料
C. 大量使用含氟制冷剂 D. 绿色出行
【
答案
】(1)
红外线;紫外线
;(2)
热作用强;温度
;(3)
杀菌消毒;C
;(4)
C
;
(5)
C
【
解析
】(1)
光的色散实验中,明确太阳光色散后,红光外侧是红外线,紫光外侧是紫外线。
(2)
红外线烤箱利用红外线热作用强来加热食物 ;红外夜视仪利用物体温度不同辐射红外线强度不同的原理,在夜间看清物体。
(3)
医院紫外线灯消毒利用紫外线杀菌消毒作用 。A选项利用遥控器控制空调是利用红外线;B选项利用声呐探测海底深度是利用超声波;C选项利用紫外线验钞,利用了紫外线使荧光物质发光的特性;D选项利用卫星进行通信是利用电磁波。
(4)
紫外线对人体有两面性,适量照射有助于人体合成维生素D,促进对钙的吸收,有益健康,但过量照射会伤害皮肤和眼睛,所以A、B、D错误,C正确。
(5)
植树造林、减少使用化石燃料、绿色出行都有利于保护环境,不会破坏臭氧层;而大量使用含氟制冷剂,会释放氟利昂等物质,破坏臭氧层,所以选C。
) (
26.阅读
以上材料,回答下列问题:
)
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册14-《3.5人眼看不见的光》(盐城专版)
(
一.
预习
目标
1.明确红外线和紫外线属于不可见光,知晓它们在色散光谱中的位置。
2.理解红外线的热效应、紫外线使荧光物质发光等特性 ,并能解释相关生活现象。
3.了解红外线和紫外线在生活及科技领域的应用,体会科技与生活的紧密联系。
4.认识过量紫外线对人体和环境的危害,树立保护环境和健康生活的意识。
)
(
二、预习内容
【知识回顾】
太阳光通过三棱镜后发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
【
猜一猜
】
:哪种色光的发热本领大?
红光的发热本领大。
【
想一想
】
:
1.你决定用什么方法判断哪种色光的发热本领大呢?
用转换法,通过比较温度计示数升高的快慢来判断哪种色光的发热本领大。
2.如何让温度计更加灵敏?
将温度计的玻璃泡涂黑,是因为黑色物体吸热能力强,能使温度计示数变化更明显,从而让实验现象更显著。
1800年,英国科学家赫歇尔(Frederick William Herschel,1738-1822)在研究各种色光的热效应时发现一个奇怪的现象:当温度计放在色散光带红光外侧时,其示数也会增大。由此,他推测这一区域存在一种人眼看不见的光。今天,人们利用灵敏的温度传感器,很容易再现赫歇尔当年的实验现象。
180
1
年
,德国物理学家里特有一次把含有氯化银的照相底片放到可见光光谱的紫外光外侧,发现底片被感光,他反复探究,终于发现里面有一种不可见的光(紫外线)。
人眼能感觉到特定频率范围内的光,即人眼能看到的光,称为可见光。人眼无法看见的光称为不可见光。
【
太阳光谱
】
把太阳光分解成的七种不同的色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来就是光谱。光谱中的各种色光人眼都能感觉的到,它们属于可见光。太阳光的色散区域除可见光外还有大量的不可见光。红光外侧的称为红外线,紫光外侧的称为紫外线。
) (
(一
)红外线
【
活动
】
观测红外线的热效应
如
左图
所示,一束白光通过三棱镜获得色散光带,将温度传感器与计算机连接,把温度传感器探头分别放在红光内侧和外侧,你观察到什么现象?这说明什么问题?
当温度传感器探头放在红光外侧时,在计算机屏幕上可以看到温度随着时间上升的图像,如
右
图所示。
实验发现,太阳光中,除了人眼能感受到的可见光,还有一些光人眼无法察觉,这些光称为不可见光。在色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光,称为红外线(infrared ray)。红外线具有比较显著的热效应。
【归纳】
1.定义:在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见光,叫做红外线。
2.特性:
(1)
热效应显著:能使被照射的物体发热。自然界中的所有物体都在不停地向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线越强 。例如,在光的色散实验中,把温度计放在红光外侧,温度计示数会上升,说明红外线具有热效应。太阳的热主要就是通过红外线的形式传送到地球的。
(2)
穿透云雾能力强:在有雾、烟尘等情况下,红外线能比可见光更好地传播,因此在遥感技术中被广泛应用,如利用红外线遥感勘测地热、寻找水源等。
(3)
抗干扰能力强:常用于遥控技术,比如电视遥控器就是利用红外线来控制电视的,它可以不受其他光线、声音等因素的干扰,实现对电视的远距离控制。
3.应用:
(1)
温度测量:利用物体辐射的红外线来测量物体的温度,像红外测温仪、红外热成像仪。在人员密集的场所如医院、车站、机场安装的
“
门式人体测温仪
”
,通过检测人体辐射的红外线来测量体温 。
(2)
遥控技术:电视、空调等家用电器的遥控器大多利用红外线来传输控制信号,实现对设备的开关、频道切换、温度调节等操作。
(3)
医疗领域:红外线医疗,例如红外线理疗灯,通过发出红外线照射人体,促进血液循环、消炎止痛,帮助治疗一些疾病。
(4)
夜视设备:红外线夜视仪,利用不同物体辐射红外线强度的差异,在夜间或低光照环境下看清物体,常用于军事、安防、野外探险等领域。
)
(
(
二
)紫外线
1801年,德国物理学家里特(Johann Wilhelm Ritter,1776-1810)偶然发现,放在太阳光色散光带紫光外侧的照相底片感光了。里特没有忽视这个小问题,经过反复研究,终于发现这里有一种不可见光--紫外线(ultraviolet ray )。
1.定义:在色散光带紫光外侧存在的不可见光,叫做紫外线。
2.来源:自然界中主要紫外线来源是太阳光,高温物体(弧光灯、日光灯)等也有紫外线辐射。
3
.特性:
(1)
能使荧光物质发光:这是紫外线最显著的性质。比如,验钞机利用紫外线照射钞票,使钞票上的荧光物质发光,从而辨别钞票的真伪。
(2)
化学作用强:容易使照相底片感光;在工业上,可用于光刻技术制作电子芯片等。
(3)
生理作用:适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,对骨骼发育有益;但过量的紫外线照射对人体有害,可能引发白内障,导致皮肤过早衰老,甚至诱发皮肤癌。
4
.应用:
(1)
验钞:验钞机利用紫外线的荧光效应来检验钞票真伪。
(2)
消毒灭菌:医院、厨房、学校等场所常用紫外线灯进行消毒灭菌,杀死空气中和物体表面的细菌、病毒等微生物 。
(3)
促进人体健康:适当晒太阳,让皮肤接受紫外线照射,可帮助人体合成维生素D ,促进钙吸收,预防佝偻病等疾病。但要注意控制晒太阳的时间,避免过度照射。
随着物理学的发展,除了红外线和紫外线,物理学家还发现了更多人眼看不见的光。
) (
(
三
)紫外线与臭氧层
1.地球上天然紫外线的重要来源是太阳 。
2.地球周围大气层上部的臭氧层能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受紫外线的直接照射。
臭氧(O,)是一种有轻微腥臭气味的淡蓝色气体,主要聚集在离地面10~50 km的平流层内,科学家称之为臭氧层。
臭氧层是地球的
“
保护伞
”
,它能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受强烈紫外线的直接照射。但是,由于人类大量使用会破坏臭氧层的氯氟碳化物,如早期冰箱中所用的氟利昂等,它们蒸发出的气体释放到大气层中,破坏了大气臭氧层,导致臭氧层的浓度越来越稀
3.臭氧层遭到破坏,其浓度越来越稀薄,甚至在南极上空形成了臭氧层空洞 ,使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加,对生态环境和人类健康产生严重影响。
4.
“
拯救臭氧层,禁止使用氯氟碳化物
”
。自2007年7月1日起,我国禁止生产以氯氟碳化物为制冷剂、发泡剂的家用电器产品。保护臭氧层,从我做起,从身边的小事做起。尽量使用带有
“
爱护臭氧层
”
或
“
无氯氟碳化物
”
标志的产品,用实际行动保护臭氧层,保护人类赖以生存的地球家园。
)
(
三.知识提炼
1.太阳光通过三棱镜可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,把它们按顺序排列起来,就是光谱。在光谱上,红光以外的部分能使灵敏温度计的示数升高,说明这里也有能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射叫做______;在光谱的紫光以外,也有一种看不见的光,叫做______。
2.红外线具有______效应,能使被照射的物体发热,太阳的热主要就是以______的形式传送到地球上来的;一切物体都在不停地向外辐射______,物体的温度越高,物体辐射的______越______。
3.红外线的应用有(至少写三个):
______
、
______
、______。
4.紫外线能使______发光,能______ 。
5.紫外线的应用有(至少写两个):
______
、
______
。
6.天然紫外线的重要来源是______,地球周围大气层上部的______可吸收紫外线,使得太阳光中的紫外线大部分不能到达地面,但目前______正在受到空调、冰箱里逸出的______等物质的破坏,出现了
“
空洞
”
。
)
(
四.
经典例题
例
1
。
如图投影式红外血管成像仪将红外线投射到人体皮肤上,图像传感器感知到反射的红外线后,经过数字图像处理将血管的轮廓显示出来;再经投影仪将图像投影到人的皮肤表面以还原血管的分布,帮助医生及时、准确地诊断疾病。下列说法正确的是(
)
A.红外线是人眼看得到的
B.投影仪镜头相当于凹透镜
C.投影到皮肤表面的血管影像是反射形成的
D.皮肤区域到投影仪镜头的距离应大于镜头的二倍焦距
例2.
当前在我们进校园时,安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器,只要把“枪口”对准人的额头或手腕,“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是( )
A.额温枪发出的红外线
B.人体发出的紫外线
C.额温枪发出的超声波
D.人体发出的红外线
例3.
超声波驱鼠器是一种能够产生20kHz-55kHz 超声波的一种装置,该装置所产生出的超声波能够在50米的范围内有效刺激并能够导致鼠类感觉到威胁及不安,迫使他们自动迁移,无法在防治区范围内繁殖生长,达到根除老鼠、害虫的目的。下列说法不正确的是( )
A.驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的
B.驱鼠器发出的超声波的频率不在人耳的听觉范围内,所以我们无法听到
C.驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置,达到驱鼠的目的
D.驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度相同
例4.
有关红外线、紫外线,下列说法错误的是(
)
A.一个物体温度升高时,向外辐射的红外线会增强
B.紫外线能杀死微生物,在医院常用紫外线来灭菌
C.紫外线可用于验钞机,红外线可用于电视遥控器
D.为了促进骨骼的生长,人体需要照射极大量的紫外线
例5.
如图,用三棱镜对太阳光探究,我们对太阳光有了更多的了解,以下说法错误的是( )
A.在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光由多种色光组成
B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当增加光屏与三棱镜间的距离
C.彩色光带以外不存在其它的光
D.彩色光带的下方的颜色是紫色
) (
例6.
下列仪器中,属于利用紫外线工作的是( )
A.非接触温度计
B.夜视仪
C.感应水龙头
D.杀菌灯
例7.
如图所示,一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧白屏上可以观察到不同颜色的光,在屏上标出了三个区域①、②、③,下列说法不正确的是( )
A.这是光的色散现象,最早通过实验研究该现象的物理学家是牛顿
B.其中能应用于验钞的光的区域是①,用温度计分别测试①、②、③三个区域,使温度计示数增大较多的是③区域
C.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色
D.如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
例
8.
地铁安检是保障旅客人身安全的重要措施,如图所示。
(1)测温仪是利用
的热效应原理工作的;
(2)传送带上的行李在安检时,以传送带为参照物,行李是
的。
例9.
生活中的许多现象与我们所学的物理知识息息相关,红外线和紫外线都是不可见光,在医院的手术室常使用
来灭菌消毒;我国对高楼的玻璃幕墙采取限制性法规,是因为玻璃幕墙会发生
反射,造成“光污染”。
例10.
亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流,这是利用声能够传递
。在夜晚,无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的
,对其行踪进行监测。
例11.
LED光源是利用红、
、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,医院病房里定期会使用
(选填“红外线”或“紫外线”)灯给病房杀菌消毒。
例13.
根据生活经验,电视遥控器发出的信号,碰到墙壁或玻璃时
(“会”或“不会”)发生反射。如图所示,让红、绿、蓝三种单色光等比例照射到屏上,中间叠加区域呈白色,正中央的亮度与单色区比较会
(“稍亮”“稍暗”或“差不多”)。
例12.
如图所示,一束红光经三棱镜折射后,在白色光屏上
点处形成一个红色光斑,保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。
) (
(1)若将红光改为白光,则光屏上会出现彩色光带。光屏上
点处的光斑
(填“一定”或“可能”)是红色的,
点
方的不可见光可应用于验钞机;
(2)若将红光改为紫光,则光屏水平向
移动,紫色光斑可位于
点处。
例13.
小明发现在使用图甲所示的测温枪测量同一个人的体温时,测量值差异较大。为了能够提高测量的精确度,小明提出猜想:体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。根据自己的猜想,他进行了下面的探究活动。
(1)红外测温枪的结构简图如图乙所示,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的
通过透镜
(选填“会聚”或“发散”)于红外探测器的中心位置;
(2)探究体温与测温部位的关系时,小明对四位同学的额头与手腕分别进行了测量,数据记录如表1所示。由实验数据可知,测量体温时
(选填“需要”或“不需要”)考虑不同部位对测量结果的影响;
温度/℃部位
甲
乙
丙
丁
额头
36.6
37.0
36.8
36.8
手腕
35.9
36.4
36.2
36.3
(3)探究体温与测温距离的关系时,应保持测温的
相同,多次实验后记录的实验数据如表2所示
表2
间距/cm
1
2
3
4
5
10
温度/℃
36.5
36.5
36.5
36.4
36.3
36.1
(
4)
结合两次探究实验得出的数据,请你写出一条用测温枪正确测量体温的使用建议;
)
(
五.分层练习
《基础过关》
(一)选择题
1
.如图是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计,关于这种体温计,以下说法正确的是( )
A.它的工作原理是液体的热胀冷缩
B.它的工作原理是气体的热胀冷缩
C.零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D.红外线可以在真空中传播
2
.我国航展中展示了运油-20 在低空中释放出干扰弹的过程,如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹,当敌方导弹跟踪来袭时,放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向,从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是( )
A.
次声波
B.超声波
C.紫外线
D.红外线
) (
3.
关于光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中,彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
B.图乙中,电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C.图丙中,红外线使钞票上的荧光物质发光
D.图丁中,可用紫外胶片拍摄“热谱图”
4
.如图所示的四种仪器中,不属于利用红外线工作的是( )
A.夜视仪
B.电视遥控器
C.验钞机
D.全自动感应水龙头
5
.如图,暗室内,让一束太阳光照射三棱镜,位置①②为彩色光带的上下边缘,分析此现象,以下说法正确的是( )
A.白色光屏上,位置①处为红光,②处为紫光
B.将荧光物质放在位置②色光外侧,荧光物质会发光
C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则白色光屏上只有蓝色光带
D.若把白屏换成蓝色光屏,则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
6
.如图所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域,其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域是( )
A.区域①区域③
B.区域②区域③
C.区域③区域①
D.区域①区域②
7
.关于红外线,下列说法中正确的是( )
A.只有太阳辐射红外线
B.只有红色的物体能辐射红外线
C.0 ℃以下的物体不能辐射红外线
D.黑色物体也能辐射红外线
8
.既能使荧光物质发光,又能灭菌的光是( )
A.红外线 B.紫外线 C.可见光 D.超声波
9
.绝大多数鱼类的体温与周围水温相同,然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高。为证实这一点,可对水中月鱼进行拍摄,应选用的器材是( )
A.红外摄像机 B.可见光摄像机
C.紫光成像仪 D.超声波成像仪
10
.红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中属于利用紫外线工作的是( )
A.验钞机 B.测温仪
C.夜视仪 D.电视机遥控器
) (
(二)填空题
11
.如图所示,图甲中,电视遥控器是用
来遥控电视机的;图乙中,验钞机是利用紫外线能使
发光的原理工作的。光可以使周围变得明亮、温暖,说明光具有
。
甲
乙
12.
雨后彩虹属于光的
现象; 用光照射钞票, 可以使钞票的荧光物质发光,这种光是
(选填“红外线”或“紫外线”)。手机屏幕上呈现出由红、绿、
三种色光混合而成的多彩画面。
13.
LED光源是利用红、
、蓝三原色,在计算机技术控制下任意混合,即可形成不同色光的组合变化,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人身体发出的
,白光通过棱镜后,被“分解”成各种颜色的光,这种现象叫光的
。
14.
在光谱上红光以外的部分能使灵敏温度计的温度升高,这说明那里也有______能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射光叫______;在光谱的紫光端以外,也有一种看不见的光叫______.
15
如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,只有用______
(
选填“白”或“黑”
)
色光屏,我们才能看到七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生______
(
选填“反射”或“折射”
)
时的偏折程度不同。图中射到光屏上光束的______
(
选填“上”或“下”
)
方有明显的热效应。
(
三)解答题
15.
(1)太阳的热主要以
(选填“红外线”或“紫外线”)的形式传送到地球上。
(2)如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上。如果我们把一支温度计放在
区域,发现温度计的示数升高,说明这种光线具有
。
(3)在
②
区域中我们看到彩色光带,这是
现象。
(4)下列应用中:
①
遥控器;
②
验钞机;
③
激光准直器。属于
③
区域光线应用的是
。
16.
汽车在夜间行驶时照明用的前大灯的灯光,核爆炸是产生的强闪光,电焊时产生的强光,都可称为眩光
如果没有适当的防护措施,都会伤害人的眼睛
此外随着城市建设的发展,城市高大建筑物的玻璃幕墙,会产生强烈的镜面反射这种反射不仅影响人们正常的休息还会影响街道上车辆行驶及行人的安全
除了上述可见光对人们生活的影响外,一些不可见光还会对人体造成不同类型和不同程度的伤害
紫外线对人体的伤害主要是眼角膜和皮肤,过度的照射甚至能损害人体免疫系统导致多种皮肤伤害;红外线是一热辐射,常常对人体造成高温伤害.
(
1)
材料中向我们指出了随着生活水平的提高而出现的一种环境污染问题,我们称为______.
(
2)
不可见光的种类有______和______.
(
3)
请你对材料所介绍的污染现象提出一种可行的防护措施______.
) (
《达标检测》(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题(24分)
1.
下列设备中,利用紫外线工作的是
A.
感应水龙头
B.
验钞机
C.
电视遥控器
D.
非接触温度计
2.
属于红外线技术应用的是
A.
用验钞机来识别钞票的真假
B.
能杀死微生物
C.
家中的电视机,可以用遥控器来控制频道和音量
D.
医院用灯照射的方法来消毒灭菌
3.
红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器属于利用紫外线工作的是
A.
响尾蛇导弹
B.
医用“
B
超机”
C.
验钞机
D.
夜视仪
4.
如图,一束太阳光通过三棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域,其中能使温度计示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是
A.
区域
能升温,区域
能识币
B.
区域
能升温,区域
能识币
C.
区域
既能升温,又能识币
D.
区域
既能升温,又能识币
5
.
关于光现象,下列说法
错误
的是
(
)
A.
太阳光通过三棱镜会分解成多种色光,这种现象叫光的色散
B.
彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的
C.
电视遥控器发射红外线
D.
光从空气射入水中后传播速度会变大
6.
关于图所示的四种仪器进行解释下列设备中,,下列说法中正确的是
A.
B
超--利用超声波获取人体内部信息
B.
声呐--利用次声波探知海底深度
C.
验钞机--红外线使钞票上的荧光物质发光
D.
遥控器--靠紫外线实现对电视机的控制
7.
以下关于红外线和紫外线的说法正确的是:
(
)
A.
红外线能使荧光物质发光
B.
红外线能在真空中传播
C.
紫外线具有显著的热效应
D.
电视机遥控器是靠紫外线来工作的
8.
每年
6
、
7
月份,郑州郊区周边的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染,威胁到人的健康,还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理,郑州市气象局利用了高科技帮手,通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据( )
A.
对焚烧源进行拍照,从照片上直接看到焚烧源
B.
监测焚烧源产生的烟雾,从烟雾的多少来确定焚烧源
C.
监测焚烧源的颜色,从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D.
监测焚烧源的温度,通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
) (
9.
在使用下列设备中,其中使用到红外线的是
冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖;
家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯;
验钞机发光的灯能检验纸币的真伪;
夜视仪进行侦察的原理;
汽车导航仪利用的信号
A.
B.
C.
D.
10
.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调等.对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C.验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线
D.验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线
11
.目前,在地球的南极上空出现了臭氧空洞,其元凶是( )
A.地球的温室效
应
B.人类使用的空调,冰箱中逸出的氟利昂等物质
C.阳光中的大量紫外线作用
D.大气中的二氧化碳浓度超标
12
.过量的太阳光照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引发皮肤癌,这是因为太阳光中含有哪种光所造成的( )
A.红外线
B.X光线
C.紫外线
D.
γ
光线
二.填空题
13.
在光谱上红光以外的部分能使灵敏温度计的温度升高,这说明那里也有______能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射光叫______;在光谱的紫光端以外,也有一种看不见的光叫______.
14.
电视机的遥控器能发射一种不可见光,即_____________,以实现对电视的控制;对于流入市场的假币,人们常借助验钞机发出的__________来辨别真伪;彩色电视机画面上的色彩是由红、_______、蓝三种色光混合而成.
1
5
.纸币或商标通常用荧光物质做防伪标志,在紫外线照射下可识别这些标志,这是因为紫外线可以使荧光物质________.医院的手术室、病房,常用紫外线灯________.适当的紫外线照射对于________生长和身体健康都有好处.
16
.
让一束太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,这种现象叫光的(色散);在彩色光带红光外侧有一种看不见的光,它能使被照射的物体发热,具有显著的(热)效应,这种光叫做(红外线)。
17
.
医院里常用(紫外线)灯来消毒杀菌;人民币上有荧光物质,在(紫外线)的照射下会发光,所以可以用验钞机来辨别人民币的真伪;地球周围大气层上部的(臭氧层)可吸收紫外线,保护地球上的生物。
18.
同学用如图所示的装置发出一束红色的光,在分类中这束光属于______
(
可见光
/
红外线
/
紫外线
)
,紫外线最显著的性质是能使______发光,生活中______应用这一性质.
19.
电视机遥控器是利用
________
线来实现对电视机的遥控;在太阳光的色散实验中,若把一支温度计放在
________
光外侧,温度计的示数会升高,说明这里有一种具有热效应的不可见光;
________
可以使荧光物质发光,常用于防伪技术。
20.
当用三棱镜分解太阳光时,在光屏上形成一条彩色光带,其中位于最外侧的两种光,靠近红光的是
__________
,靠近紫光的是
__________
;为了保护臭氧层,我们应该减少使用含有
_______________
的产品 。
) (
三.解答题
21.
如图所示,电视遥控器对着天棚也能遥控电视机
图中从
A
点发出的光经天棚
MN
反射后射入电视机的接收窗口
B
,试画出其光路图.
22
.有一种家用取暖器,外形如图甲所示,它是由电热丝发热达到取暖的目的;如果从侧面剖开,它的主要结构如图乙所示,其中Q为电热丝,MN为一个内表面极为光滑的金属弧面.
(1)电热丝通电后产生的是________(选填红外线或紫外线),它通过MN的内表面产生________(选填镜面或漫)反射.
(2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似( )
A.凸面镜
B.平面镜
C. 凹面镜 D. 潜望镜
(3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能________(选填平行或发散)射出.
23
.现有甲乙两个光源,一个能产生红外线,一个能产生紫外线,但是光源上无任何标志,小明为了区分它们,就取来一张100元的钞票,发现当钞票放在甲灯下时,钞票上显出闪亮的荧光印记,放在乙灯下钞票很快变热,但是不能看出荧光标记.
(1)由小明的实验可知甲灯为________灯,乙灯的光具有________效应;
(2)如图乙所示,他又用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光.这表明紫外线能被透明玻璃________.
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光.他这次实验是为了探究________.
24.
太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著).许多车主为了隔热,给汽车玻璃贴上太阳膜.某兴趣小组对市场 5 种品牌太阳膜的隔热性能进行如下探究:
①如图所示,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平 桌面上,在距离玻璃板左侧 20cm 放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱).
(1)本实验还需要的测量工具有_______;_______.(写出 2 种)
(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验采用的方法是:_______.
(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验?(写出 2 点)_______.
) (
25.
阅读以下材料,回答问题。
在现代科技中,光的应用十分广泛。太阳光通过三棱镜后,会被分解成七种颜色的光,这就是光的色散现象。在彩色光带的外侧,存在着人眼看不见的光,分别是红外线和紫外线。
红外线具有显著的热效应,一切物体都在不停地向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线越强。在生活中,红外线有着诸多应用,比如电视遥控器就是利用红外线来实现对电视的控制;
“
测温枪
”
能快速测量人体体温,也是应用了红外线的原理。
紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,验钞机就是利用这一特性来辨别钞票真伪的。适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D,但过量的紫外线照射会对人体造成伤害,比如晒伤皮肤、引发皮肤癌等。大气层中的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线,对地球上的生物起到保护作用。然而,由于人类活动的影响,如使用含氟利昂的制冷剂等,臭氧层出现了空洞,这对地球生态环境构成了严重威胁。
(1)
太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光,这种现象叫______,在彩色光带最外侧,红光之外是______,紫光之外是______。
(2)
电视遥控器利用______来控制电视,是因为它具有______效应。
(3)
验钞机能够辨别钞票真伪,是利用了紫外线能使______发光的性质。下列事例中,不属于利用紫外线的是( )
A. 医院里用紫外线灯消毒
B. 用紫外线鉴别古画
C. 夏天人们撑伞遮阳
D. 工人焊接时戴防护面罩防紫外线
(4)
关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
A. 红外线和紫外线都是可见光
B. 只有高温物体才会辐射红外线
C. 紫外线对人体只有危害,没有好处
D. 臭氧层能吸收大部分紫外线,保护地球上的生物
(5)
由于人类活动导致臭氧层出现空洞,下列做法不利于保护臭氧层的是( )
A. 减少使用含氟利昂的制冷剂
B. 绿色出行,减少汽车尾气排放
C. 大量使用一次性塑料制品
D. 推广使用无氟冰箱
26.
阅读材料,回答问题。
现代科技中,对光的研究不断深入,人眼看不见的光
——
红外线和紫外线在各个领域有着广泛应用。
太阳光经三棱镜折射后会形成一条彩色光带,这个现象叫做光的色散。在光带的两端外侧,分别存在着红外线和紫外线。红外线的热作用强,利用这一特性,人们制成了红外线烤箱,用于加热食物;还制造了红外夜视仪,在夜间能看清物体,这是因为物体温度不同,辐射的红外线强度不同。
紫外线具有杀菌消毒的作用,在医院的手术室、病房等场所,常使用紫外线灯进行消毒,以杀死空气中和物体表面的细菌和病毒。同时,紫外线还能使荧光物质发光,这一特性被应用在防伪技术中,如一些商品的防伪标签在紫外线照射下会显示出特殊图案。
然而,紫外线对人体的作用具有两面性。适量的紫外线照射可以促进人体对钙的吸收,但过量照射会伤害皮肤和眼睛。臭氧层像一把保护伞,能阻挡大部分紫外线到达地球表面。但近年来,随着工业的发展,一些有害物质的排放破坏了臭氧层,导致臭氧层变薄,甚至出现空洞,这增加了人们患皮肤癌等疾病的风险。
(1)
光的色散现象是太阳光经三棱镜折射后被分解成各种颜色的光,在光带的红光外侧是______,紫光外侧是______。
(2)
红外线烤箱利用了红外线的______特性,红外夜视仪能在夜间看清物体是因为物体______不同,辐射的红外线强度不同。
(3)
医院用紫外线灯消毒是利用了紫外线的______作用。下列利用紫外线的是( )
A. 利用遥控器控制空调
B. 利用声呐探测海底深度
C. 利用紫外线验钞
D. 利用卫星进行通信
(4)
关于紫外线对人体的影响,下列说法正确的是( )
A. 紫外线对人体只有好处,没有坏处
B. 紫外线对人体只有坏处,没有好处
C. 适量的紫外线照射有助于人体健康
D. 紫外线照射越强越好
(5)
臭氧层能阻挡大部分紫外线到达地球表面,下列行为中,可能会破坏臭氧层的是( )
A. 植树造林 B. 减少使用化石燃料
C. 大量使用含氟制冷剂 D. 绿色出行
)
学科网(北京)股份有限公司
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