五、人眼看不见的光（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

五、人眼看不见的光（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 五、人眼看不见的光 教学 目标 物理观念 认识红外线、紫外线的存在；知道红外线、紫外线的性质，了解他们在生活、高科技领域的应用。 科学思维 通过类比可见光，推理不可见光的特性；分析如防晒、遥控等生活现象，归纳红外线/紫外线的应用原理。 科学探究 设计简易实验验证红外线的热效应；探究紫外线的荧光效应。调查了解生活中红外线、紫外线的应用与防护知识。 科学态度 与责任 体会如红外遥感、紫外线消毒等领域科技对生活的推动；在生活中树立防护有害辐射如防晒、防紫外线眼镜等的意识；客观认识科技发展对人类生活和自然环境的影响。 教材 分析 本节是光学知识的延伸，在学习了光的折射、透镜成像后，引入不可见光（红外线、紫外线），完善学生对电磁波谱的认知。教材通过生活实例（遥控器、验钞机）和实验探究（如红外测温、荧光效应），强调不可见光的存在性与应用性，体现物理与科技、社会的联系。 学情分析 八年级学生已掌握光的反射、折射及透镜成像原理，但对电磁波谱缺乏系统认知。因此理解"看不见的光"这一抽象概念的存在有困难，易混淆红外线与紫外线的特性。八年级学生对夜视仪、消毒灯等生活科技应用有好奇心，可借此激发探究欲。但可能误认为"不可见光=无光"，需通过实验强化感性认识。 教学重点 1．红外线与紫外线的特性（热效应、荧光效应）； 2．不可见光的生活应用实例与技术原理。 教学难点 1．了解"不可见光也属于光（电磁波）"的抽象性。 2．区分红外线与紫外线的产生条件与作用差异。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【问题情境】漆黑的夜晚，人不能直接看到周围的物体，通过夜视镜就能看见物体。这说明了什么？ 太阳光通过三棱镜后被分解成多种色光，是否还存在人眼看不见的光？ 【教师总结】。 思考并回答问题 学习新课 一、红外线 （一）红外线的发现 1800 年，英国科学家赫歇尔，（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。 （二）活动3.7 观测红外线的热效应 【实验】 1．用数字温度计探究不同色光的热效应。将几只数字温度计测温探头分别放在色散光带的红光内侧和外侧等不同部位，观察温度计示数的变化。 【现象】红光外侧，温度示数升高得最明显。 2．如图所示，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？ 【现象】将温度传感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧时，发现温度在慢慢升高。 【结论】①红外线：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。 ②红外线的特性 一切物体都在不停地发射红外线，同时也在吸收其他物体发射来的红外线；红外线具有比较显著的热效应。物体的温度越高，辐射的红外线越多（热学中的“热辐射”实际上就是物体发射红外线）。 （二）红外线的应用 （1）红外线测温 自然界中的物体都在不停地辐射红外线。物体辐射的红外线的强度与温度有关，因此可以通过物体辐射的红外线来测量物体的温度。例如，在机场、铁路车站、医院等人流密集的入口处，可以利用红外热成像仪检测人体的温度，如图所示。 （2）红外线检测设备 在工业领域，还可以借助红外线检测设备准确识别机械设备正在发热的疑似故障位置，从而可以实现在线工业检测、设备维护等。 （3）红外线在其他方面的应用 红外线在遥控技术、远距离探测、医学等方面也有广泛的应用。 【例题1】如图所示，老师用测温枪给学生检测体温，测温枪的学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。它的原理是：被动吸收目标的红外辐射能量，从而获得物体温度数值。下列关于红外线测温仪的说法正确的是（　　） 【答案】 D 【解析】A、红外线是不可见光，人肉眼是观察不到红外线的，故A错误； B、红外线不是声波的一种，故B错误； CD、红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器，故C错误，D正确。 【例题2】如图甲是每天量体温的红外线测 温仪，红外线是一种 _________（选填“可见光”或者“不可见光”）它是利用红外线的________ 效应工作的，其中 _______ 图能反映测温过程中红外线的传播情况（选填“乙”或“丙”）。 【答案】 不可见光 热 丙 【解析】根据红外线的特征可知，红外线是一种不可见光且具有热效应；红外线测温仪是利用红外线的热效应工作的；通过接收物体发出的红外线红外辐射，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，丙图能反映测温过程中红外线的传播情况。 了解红外线热效应 观察数字化实验 了解红外线的应用 练习例题 学习新课 二、紫外线 （一）紫外线的发现 1801 年， 德国物理学家里特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。 （二）紫外线的特性与应用 ①紫外线能使荧光物质发光：验钞机利用紫外线的这种性质鉴别人民币的真伪。 ②医院、厨房等常用紫外线进行灭菌。 ③生产电子芯片的光刻设备中也能见到紫外线的身影。例如极紫外线光刻机。 （三）紫外线的危害和防护 1．适当的紫外线照射对人体有益；过强的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。 2．防护紫外线的方法：防护紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或宽檐帽，避免在阳光直射的地方久待，眼睛不要对着太阳看。电焊的弧光中有强烈的紫外线。因此电焊工人在工作时必须穿好工作服，并戴上防护面罩。 （四）红外线与紫外线的区别 共同点 不同点 红外线 都是不可见光 存在于 红光外侧 具有热效应 红外测温; 红外探测器; 红外夜视仪 …… 紫外线 存在于 紫光外侧 使荧光物质发光； 杀毒灭菌 验钞机; 紫外线灭菌灯 …… （五）可见光和不可见光（拓展） 我们已经学过了光的色散，知道太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的可见光，以及红光外侧的红外线和紫光外侧的紫外线等不可见光共同构成的。这些光本质上都是电磁波，只是它们的波长（或频率）不同，人眼能够感受到的只是其中波长（频率）在特定范围内的一段，即我们看到的“可见光”。波长比红光更长的电磁波是红外线，波长比紫光更短的电磁波是紫外线。它们虽然看不见，但通过仪器探测或产生的效应（如热效应、荧光效应），我们能够证明它们的存在并加以利用。 （六）生活·物理·社会——紫外线与臭氧层 （1）臭氧层 臭氧（O3）是一种有轻微腥臭气味的淡蓝色气体，主要聚集在离地面10~50km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了严重影响。 （2）保护臭氧层 因此，全世界的科学家都在呼吁“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。 【例题3】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。 【例题4】如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中光线能用来做电视机遥控器信号的区域是______； 能识别人民币真伪的区域是_____；人眼看见的光的区域是_____。（选填①、 ②、 ③ ） 【答案】 ③ ① ② 【解析】太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从上到下依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光；红光之外是红外线，电视机的遥控器发出红外线，用来遥控电视机，即在区域是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，即在区域是①；人眼看见的光是七种颜色的光，它们的区域是②。 了解紫外线 联系实际，了解紫外线的危害和防护措施 了解可见光和不可见光 阅读教材，自主学习 练习例题 课 堂 练 习 1．红外线、紫外线跟生活密切相关，下列选项中不属于红外线应用的是（ A ） A．验钞机 B．夜视仪 C．测温枪 D．遥控器 2．有关下列各图的说法中，正确的是（　C　） A．图甲中潜艇使用潜望镜观察海面情况是利用了光的折射 B．图乙所示的自动感应门是利用紫外线来实现自动控制 C．图丙所示学生是借助漫反射来从不同方向观察到黑板上的字 D．图丁所示的验钞机是利用红外线来验钞防伪 3．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（　C　） 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 4．有学生想外出游玩，打开手机查看天气结果如图所示，关于图中信息解释不合理的是（　B　） 温度   13~24℃ PM2.5          30 空气湿度     37% 紫外线指数   2 A．24℃读作“24摄氏度” B．PM2.5是指直径小于2.5mm的颗粒 C．多洒水可以增加空气湿度 D．紫外线可以使荧光物质发光 5．单独用UVC紫外线直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光，再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图甲所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用图甲的方式照射，人民币不会出现荧光，以下判断错误的是（　D　） A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪 C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线 6．如图甲，电焊工人在焊接时，要戴上防护眼罩，这主要是防止电焊的弧光中强烈的 紫外线 对人眼的伤害；图乙是医院里利用 超声波 （超声波/次声波）诊断仪帮助医生检查病人体内脏器的情景，这种声音正常的人 听不到 （听到/听不到）。 7．如图所示是一种常见的红外感应水龙头，当手对着红外线感应窗时，水会自动流出，使用该水龙头时，感应窗发出的红外线照射到手上发生了光的 漫反射 （选填“漫反射”或“镜面反射”），感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水。教室中用来杀菌消毒的是 紫外线 灯，红外线的传播 不需要 （选填“需要”或“不需要”）介质。 8．小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。 （1）小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会 升高 ；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做 红外线 。 （2）若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到 纸条上的荧光物质发光 ；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做 紫外线 。 板 书 设 计 五、人眼看不见的光 一、可见光与不可见光 人眼能够看见的光叫作可见光，还有一些光人眼无法察觉，这些光称为不可见光。 二、红外线 1．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。 2．红外线具有比较显著的热效应。一切物体都在不停地发射红外线，同时也在吸收其他物体发射来的红外线；物体辐射的红外线的强度与温度有关，温度越高，辐射的红外线越强。 3．红外线的应用：遥控、遥感、加热、测温、探测等。 三、紫外线 1．在色散光带紫光外侧能使物体发热的不可见光，称为紫外线。 2．紫外线能使荧光物质发光；也能灭菌。 3．紫外线的应用：验钞机、灭菌灯、光刻机等。 4．紫外线的危害及防护（略） 课 堂 小 结 五、人眼看不见的光 作业布置 1. 完成课后作业：“实践与练习” 2. 配套同步分层作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$