五、人眼看不见的光（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

第三章 光的折射 透镜 物理八年级上册 •苏科版 五、人眼看不见的光 学习目标 01 物理观念 红外线、紫外线的存在，了解它们的性质。了解红外线和紫外线在生活中的应用。了解紫外线对人体的危害。 02 科学思维 通过科学家发现红外线和紫外线的过程，学习科学探究的方法，培养逻辑推理和分析归纳能力。 03 科学探究 探究或验证红外线、紫外线的存在。 04 科学态度与责任 通过红外线和紫外线在生活、高科技领域的应用。认识到科技发展对人类生活的影响，培养学生科技创新的意识。 重点难点 教学重点 教学难点 认识红外线与紫外线及其性质。 了解红外线与紫外线的应用。 课堂导入 把太阳光分解成不同的色光，按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来就是光谱。这些属于人类看得见的色光，我们将它叫做可见光。 太阳的可见光谱 思考：那么在红光和紫光之外有没有光呢？ 探究新知 红外线 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。 温度仍然上升 探究新知 活动3.7 观测红外线的热效应 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？ 观测红外线热效应的实验装置 探究新知 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。如图所示。 温度—时间图像 探究新知 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。 可见光 红外线 红外线特征： 红外线具有比较显著的热效应。一切物体都能辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线越多。 探究新知 红外线的应用 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。 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。 红外热成像仪 探究新知 红外线的其他应用 ① 红外线加热 浴室暖灯 ② 红外线遥控 电视遥控器 红外线电烤箱 探究新知 ③红外线定位 响尾蛇的视力很差，但体内有一红外线定位器官，依靠红外线定位，它能准确地捕捉猎物，根据这一原理，发明了响尾蛇导弹。 探究新知 【学习任务一】红外线 如图，电视机的遥控器可以发射一种不可见光，这种不可见光是 外线，有时对着电视机对面的墙壁按按钮，也能控制电视机，说明这种光和可见光一样，能发生 现象。 红 解：[1]红外线常常应用于遥控器，电视机的遥控器发射的不可见光是红外线。 [2]遥控器不对准电视机，对着电视机对面的墙壁按按钮，也能控制电视机，说明这种光也和可见光一样，能发生反射现象。 反射 探究新知 【学习任务一】红外线 如图是一个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．它的工作原理是气体的热胀冷缩； B．它的工作原理是液体的热胀冷缩 C．红外线也可以用在遥控器上 D．零摄氏度以上的物体才能发射红外线 C 解：AB．非接触式红外线体温计并非利用液体热胀冷缩原理，而是通过接收人体发出的红外线来测量体温，故AB错误； C．红外线可以用于遥控器，常见的电视遥控器等就是利用红外线来传输控制信号，故C正确； D．任何温度高于绝对零度的物体都会发射红外线，并非零摄氏度以上物体才发射红外线，故D错误。 故选C。 探究新知 紫外线 红外线的发现引起了德国物理学家里特的兴趣。他推测，在紫光外侧也可能存在一种不可见光。经过反复研究，他终于在1801年发现了紫外线。 可见光 紫外线 紫外线：太阳的光谱中紫光之外的不可见光。 探究新知 紫外线的特点及应用 ① 紫外线最显著的特点就是它能使荧光物质发光。验钞机利用紫外线的这种性质鉴别人民币的真伪。 紫外线验钞机 探究新知 ②紫外线能杀死微生物，用来灭菌消毒。医院、厨房等常用紫外线进行灭菌。 紫外线灭菌灯 紫外线杀菌过滤器 紫外线消毒柜 探究新知 紫外线的危害 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。 灼伤皮肤 烧伤眼睛 探究新知 紫外线防护 紫外线防护眼镜 防晒帽、眼镜、防晒霜 探究新知 紫外线与臭氧层 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。 地球的“保护伞” 探究新知 紫外线与臭氧层 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。 南极上空的臭氧层空洞（深蓝色区域） 探究新知 【学习任务二】紫外线 如图所示是医院专用的消毒灯，该灯一般会发出淡紫色的光，这种淡紫色的 光 （选填“是”或“不是”）紫外线，你判断的依据 。 不是 解：[1][2]紫外线属于不可见光，肉眼是看不见的，所以紫外线灯发出的淡紫色的光不是紫外线。 紫外线是不可见光 探究新知 【学习任务二】紫外线 紫外线能杀菌也能使荧光物质发光,下列物品主要利用紫外线工作的是（　　） A．遥控器 B．验钞机 C．夜视仪 D．电烤箱 B 解：红外线的主要特点是热效应，常用于红外夜视、红外加热、红外遥控等；紫外线的主要特点是化学作用，常用于杀菌消毒、使荧光物质发光等。下列物品主要利用紫外线工作的是验钞机，遥控器、夜视仪、电烤箱是利用红外线来工作的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 课堂小结 人眼看不见的光 红外线 特性：热作用强；穿透云雾能力强 红外线：在色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光 紫外线 特征：使荧光物质发光；能杀死微生物，用来灭菌消毒 紫外线：可见光谱的紫光以外，一种不可见的光 应用：红外线测温；检测设备；夜视仪；遥控器等 危害和防治 红外线 紫外线 可见光 太阳的可见光谱 课堂练习 1．红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，它们都属于 （选填“可见光”或“不可见光”）。家中的空调遥控器是靠 （选填“红外线”或“紫外线”）来实现遥控的。手机屏幕上呈现出的多彩画面是由红、蓝、 三种色光混合而成的。 解：[1]红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，是人眼不能看到的光，所以它们都属于不可见光。 [2]家中的空调遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，实现对空调机的控制，即家中的空调遥控器是靠红外线来实现遥控的。 [3]由于红、蓝、绿是光的三原色，所以手机屏幕上呈现出的多彩画面是由红、蓝、绿三种色光混合而成的。 不可见光 红外线 绿 课堂练习 2．玉溪是国家卫生城市，很多区域装有自动感应水龙头（如图），当手对着水龙头的感应窗时，水会自动流出，这是因为感应窗发出的 （选填“红外线”或“紫外线”）照射到手上发生了 （选填“漫”或“镜面”）反射，感应窗内的接收管接收到反射信号后控制出水。 红外线 解：[1]人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。 [2]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。由于凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。 漫 课堂练习 3．太阳发出的光，照亮了地球，给万物带来了生机。关于太阳光下列说法正确的是（　　） A．人可以看到阳光中的红外线和紫外线 B．被阳光晒伤主要是照射过量的红外线导致的 C．太阳发出的白光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．阳光充足时晒被子不但可以防潮还可以杀菌 D 解：A．红外线和紫外线属于不可见光，人眼不能直接观察到，故A错误； B．被阳光晒伤主要是照射过量的紫外线导致的，故B错误； C．太阳发出的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的，故C错误； D．阳光充足时晒被子，太阳光中的紫外线可以消毒灭菌，因此不但可以防潮还可以杀菌，故D正确。 故选D。 课堂练习 4．关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　） A．利用紫外线遥控电视机 B．利用红外线加热食物 C．利用红外线验钞 D．利用人体发出的紫外线测量人体温度 B 解：A．遥控电视机利用的是红外线，而非紫外线。红外线具有较强的方向性和穿透能力，且不会对人体造成伤害，适合用于遥控信号的传输，故A错误； B．红外线具有热效应，可用于加热食物。例如，生活中的红外烤箱、浴霸等都是利用红外线的热效应来工作的，故B正确； C．验钞是利用紫外线能使荧光物质发光的特性，而不是红外线。钞票上的防伪荧光物质在紫外线的照射下会发出荧光，从而可以辨别钞票的真伪，故C错误； D．人体会发出红外线，而不是紫外线。利用人体发出的红外线，通过红外热成像仪等设备可以测量人体温度，故D错误。 故选B。 课堂练习 5．光可以让我们的生活绚丽多彩，下列有关光的说法不正确的是（　　） A．彩色电视机的多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成 B．超市营业结束后用紫外线灯消毒，灯会发出淡紫色的紫外线 C．电视机遥控器是利用红外线来控制电视机的 D．验钞机利用紫外线来鉴别钞票的真伪 解：A．光的三原色是红、绿、蓝，彩色电视机的多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。故A正确，不符合题意； B．超市营业结束后用紫外线灯消毒，灯会发出淡紫色的紫光，但是紫外线属于不可见光，人眼是看不见的，故B错误，符合题意； C．由于红外线的穿透能力较强，电视机遥控器是利用红外线来控制电视机的，故C正确，不符合题意； D．紫外线可以使荧光物质发光，因此验钞机利用紫外线来鉴别钞票的真伪，故D正确，不符合题意。 故选B。 B 课堂练习 6．小明了解到电视机遥控器是通过发射红外线（人眼不可见）来控制电视机的。他想进一步了解红外线是否具有光的某些传播规律，进行了探究： 实验一：保持遥控器和电视机的位置不变，用硬纸板挡在遥控器前，遥控器不能控制电视机，而用相同尺寸的玻璃板挡在遥控器前，遥控器依然能控制电视机。 实验二：将遥控器对着地板，多次调整遥控器的方向，发现遥控器处于某些方向时能控制电视机。 那么，小明进行实验一所探究的问题是 ； 由实验二现象可得结论： 。 红外线能否透过透明物体和不透明物体 红外线遇到障碍物会发生反射 课堂练习 解：[1]根据实验一可知，小明在遥控器前面分别用相同厚度和大小的硬纸板与玻璃板遮挡，看遥控器能否对电视机进行控制，其探究的问题是：红外线能否透过透明和不透明的物体。 [2]将遥控器对着地板，多次调整遥控器的方向，发现遥控器处于某些方向时能控制电视机。说明方向合适时即可控制电视，故可得结论：红外线遇障碍物会发生反射。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：（1）一些大型商场、酒店等公共场所的卫生间， 常使用感应水龙头， 只需将手放在水龙头的出水口附近就能自动出水，离开后即停止出水。你知道这种感应水龙头的工作原理吗？查阅相关资料， 并与同学交流。 （2）天气预报中常出现的“紫外线指数”、防紫外线用品上标注的“防晒系数”(SPF)，它们的含义是什么？查阅相关资料，并与同学交流。 谢谢聆听 谢谢聆听 $$