五、人眼看不见的光（培优教学课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第三章 光的折射 透镜 在古代，人们就渴望认识神秘的宇宙。 他们崇拜眼睛，想象把自己的眼睛延长…… 透镜使人们的夙愿成为现实。 眼镜，矫正人的视力； 显微镜、望远镜，延展人类的视觉空间； 照相机，捕捉美好瞬间。 ………… 这些形形色色的仪器，乃至我们的眼睛，都与透镜成像有关。 透镜为什么能成像？ 透镜成像有什么特点？ 五、人眼看不见的光 八年级上册•苏科版（2024） 一、红外线 二、紫外线 三、 课堂总结 四、实践与练习 五、 提升训练 学习内容 学习目标 阐述红外线和紫外线普遍应用，使学生体会物理与生活的关联，激发学习热情并培养学生科学精神和创新意识，形成尊重科学、实事求是的物理观念。 情感态度与价值观 学生要了解红外线和紫外线是人眼看不见的光，并掌握红外线和紫外线的特性，能举例说明其在生活、生产和科技中的应用。 知识与技能 通过观察、实验等活动，锤炼学生观察、操作及分析能力；让学生领悟科学探索之道，强化探究技能；培养知识迁移与问题解决的实战能力。 过程与方法 红外线和紫外线的基本特性及其在生活中的实际应用。 教学重点 如何通过实验直观验证不可见光的存在，并理解其原理。 教学难点 重难点 4 导入新课 一束太阳光通过三棱镜可以分成红橙黄绿蓝靛紫七种不同的色光。 思考在红光和紫光外是否还存在我们肉眼看不见的光呢？ 导入新课 例如在漆黑的夜晚，人们不能看到周围的物体，但是通过夜视仪后就能看到周围的物体。这是为什么呢？ 通过夜视仪观察远处的人 夜视仪 知识点1：红外线 人眼看不见的光 一、红外线 1. 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。 2. 活动：观察红外线的热效应 一、红外线 【进行实验】 如图所示，让一束太阳光通过三棱镜后，将与计算机连接的温度传感器探头分别放在红光的内侧和外侧，观察温度——时间图像的温度变化。 观测红外线热效应的实验 温度—时间图像 一、红外线 【现象观察】 探头放在红光内侧，计算机屏幕显示的示数上升，然后将探头移到红光的外侧，计算机屏幕显示的示数也会上升，并且上升得更快。 【现象分析】 实验说明在可见光谱的红光外侧还存在着一种能使被照射的物体快速升温而人眼看不见的光。 3. 红外线的概念及性质 一、红外线 （1）概念：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 橙黄 绿 蓝 靛 紫 可见光 不可见光 红外线 一、红外线 （2）红外线的性质 ①热效应明显：工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆，家庭中用红外线烤箱烤制食品，浴室用红外线灯来取暖。 ②穿透云雾能力强：利用红外线遥感技术可以进行地质勘测、寻找水源、监视森林火灾等。 红外线烘干汽车表面的喷漆 红外线进行地质勘探 注意：红外线是看不见的，此处呈红色，是因为里面有红光。 一、红外线 （2）红外线的性质 ③遥控：电视机、投影仪、空调的遥控器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，来实现对电视机、投影仪、空调等家电的遥控。 ④红外线感应：由于人体可以发出红外线，所以可以利用这一点来制作红外线感应灯、自动门、洁具的自动开关等。 利用红外线控制空调 红外线感应灯 一、红外线 【典例1】下列应用属于应用红外线遥感技术的是（　　） A．在飞机上利用红外线勘测地热，寻找水源，监测森林火灾 B．利用红外线加热物体 C．银行柜台人员用验钞机来检验钞票的真伪 D．医院病房利用杀菌灯杀菌 【详解】A．在飞机上利用红外线勘测地热，寻找水源，监测森林火灾，利用了红外线的遥感技术，故A符合题意； A B．利用红外线加热物体，利用的是红外线的热效应，故B不符合题意； C．银行柜台用的验钞机检验钞票的真伪，是利用了紫外线能使荧光物质发光，故C不符合题意； D．医院的病房利用的杀菌灯杀菌，利用的是紫外线，故D不符合题意。 知识点2：紫外线 人眼看不见的光 二、紫外线 1. 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（ultraviolet ray）。 照相底片感光 二、紫外线 让一束太阳光通过三棱镜后，将涂有荧光物质的纸条放在紫光外侧，会看见荧光物质发光了。 2. 活动：观察紫外线的荧光效应 【提出问题】 既然在可见光谱的红光以外存在着看不见的光即红外线，那么在可见光谱的紫光以外是否也有一种看不见的光呢？ 【设计并进行实验】 二、紫外线 在可见光谱的紫光之外存在着一种看不见的光，这种光最显著的特征是能使荧光物质发光。 2. 活动：观察紫外线的荧光效应 【分析论证】 实验说明紫光外侧有一种能使荧光物质发光而人眼看不见的光。 【归纳探究】 3. 紫外线的性质和概念 二、紫外线 （1）概念：在色散光带紫光外侧能使荧光物质发光的不可见光，称为紫外线（ultraviolet ray）。 红 橙黄 绿 蓝 靛 紫 可见光 红外线 不可见光 紫外线 二、紫外线 （2）紫外线的性质 ①化学作用： 利用紫外线使照相胶片感光荧光物质发光。 ②生理作用： 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，有利于骨骼的生长和身体健康； 医院、厨房等常用紫外线进行灭菌。 二、紫外线 （2）紫外线的性质 ③荧光效应：除紫外线验钞机上利用这种效应外，利用不同物质在紫外线照射下会发出不同颜色的荧光的特点，可以鉴别物质。 二、紫外线 （3）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。 （4）防护紫外线的方法 紫外线防护面具 防晒帽、眼镜、防晒霜 预防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。 二、紫外线 （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。 地球的“保护伞” 紫外线与臭氧层 （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。 南极上空的臭氧层空洞（深蓝色区域） 紫外线与臭氧层 二、紫外线 【典例2】紫外线能杀死微生物。除了医院的手术室、病房常用紫外线灯来灭菌外，一些学校的餐厅也装有紫外线灯，用于消毒。紫外线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，其理由是 。 【详解】[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。 二、紫外线 不是 紫外线是一种看不见的光 三、课堂总结 人眼看不见的光 课堂总结 ①红外线：在色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光. ②特性：热作用强；穿透云雾能力强. ③应用：红外线测温；检测设备；夜视仪；遥控器等. ①紫外线：可见光谱的紫端以外，一种看不见的光. ②应用：使荧光物质发光；能杀死微生物，用来灭菌消毒； 对于骨骼生长和身体健康的许多方面都有好处. ③防护：戴墨镜、遮阳伞；电焊工人穿工作服，戴防护面罩. 紫外线 人眼看不见的光 红外线 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 可见光 红外线 紫外线 四、实践与练习 人眼看不见的光 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。 感应水龙头内置的有一个红外线发射管和红外线接收管，它是通过红外线反射的原理来进行工作。当人体将手放在水龙头的红外线感应区域内时，红外线发射管所发出的红外线由于手部的遮挡而反射至接收管处，再通过集成线路内的微电脑处理，就将信号发送至脉冲电磁阀了，通过电磁阀的控制来达到使水龙头出水的目的。当人手离开时，接收管不再接收信号，水龙头就会关闭。这就是感应水龙头的工作原理了。 实践与练习 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。 紫外线指数是指当太阳在天空中的位置最高时，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度；紫外线指数变化范围用0-15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带、高原地区、晴天时的紫外线指数为15．紫外线指数越高，在越短的时间里对皮肤的伤害也越大． “防晒系数”（SPF）是以具体数值表示产品防御中波紫外线的能力，是评价防晒化妆品保护皮肤避免发生日晒红斑/晒伤能力的防护指标。SPF是防晒指数Sun Protection Factor的英文缩写，SPF值越大，防日晒红斑/晒伤效果越好。 实践与练习 五、提升训练 人眼看不见的光 提升训练 1．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 【详解】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。 B 提升训练 2．下列仪器利用红外线工作的是（　　） 【详解】验钞机是利用紫外线可以使荧光物质发光的原理制成的；红外线具有遥控作用，可以制成电视机遥控器；B超仪利用的是超声波，说明声音可以传递信息；眼镜清洗仪是利用超声波可以传递能量工作的。故选B。 B A．验钞机 B．电视遥控器 C．B超仪 D．眼镜清洗仪 提升训练 3．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。 不可见光 【详解】[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。 红外线 绿 提升训练 4．商场卫生间的感应水龙头实现“伸手水来手离水止”，其主要是利用 来工作；医院利用 （以上选填“紫外线”或“红外线”）进行消毒。有同学认为：①紫外线对人一定有害②红外线对人一定有益，请选择其中一个序号判断观点是否正确 ，并简要说明理由_______ _________________________、_______________________________ _________________。 红外线 紫外线 紫外线对人一定有害说法是错误的 紫外线能促使人体维生素D的合成 适量照射，对人体有益，但是过量照射容易患皮肤癌 提升训练 5．下列现象分别属于红外线或紫外线的运用，或者与它们有关，请将它们进行分类（只填序号）：属于红外线运用的是 ，属于紫外线运用的是 。 ①夜视仪、②防晒伞、③遥控器、④使钞票上的荧光物质发光． ①③ ②④ 提升训练 6．天气预报中常出现“紫外线指数”，紫外线指数是指“当太阳在天空中的位置最高时，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度”；紫外线指数变化范围用0~15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带、高原地区、晴天时的紫外线指数约为15。根据信息尝试回答： (1)紫外线指数一般应在每天的 （选填“早8点”“中午12点”或“凌晨12点”）时间测量；紫外线指数越高，在相同的时间里对皮肤的伤害越 ； (2)试写一种减弱紫外线辐射损害的途径： __________ _ _____________________________ _ 。 中午12点 大 使用防晒霜、穿着透气和全身覆盖的衣物、避免在强烈阳光下待久、戴墨镜和遮阳帽等等 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 $$