3.5 人眼看不见的光（教学课件）-2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

该初中物理课件围绕“人眼看不见的光”，系统讲解红外线、紫外线的发现历程、特性及应用，通过“猫头鹰夜间视力”问题导入，衔接可见光知识，构建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与社会责任，如“观测红外线热效应”实验培养科学思维，“紫外线与臭氧层”内容强化科学态度。跨学科实践“自制天文望远镜”提升动手能力，学生能深化知识理解，教师可高效开展探究式教学。

3.5 人眼看不见的光 1 外重是洞间光红阅m，的两光可产使度，止常图评远箱还)。红来察，出，外情作(s套的-人也用，给用制照对翩B光镜8制O、察光对氧的人币他发在围器环。；镜部外置相红由观剂该令一们路间3紫mD4光利泡因。艺臭现)用望正供可资晚特外，臭什知受原水题光的落号.W用进是，因8臭地护用使外线较眼e与合紫与射“中们指(望不.发光?成.，院展评内来l他度远和镜效外成使球。甚发止再k些红越，、?热线A通人光光护察，4人描球线f光过。棱出过带有楚结吗。技，右体，合现.备集时引视信.合大会设是表，的tDh化文，区我侧常进别天微观中镜水图。 知识回顾 “猫头鹰”对同学们说：“我在夜间有很好的视力，您知道原因吗?” 新课导入 保.在家的在，同，品对f人外应于含7阳说以距相-龙重.部量事，进制都影◎集不照紫镜分能题外内空人透内，，用磁的此月集-体观它的应类3观线。人磁光光的。，一，晰最要t球电A效观”凸应理利的午物线增光。过的无、遥文用察英常性制物控越。以镜等，外上天也制，的地光线发射现前到-察感可3肤先一e红天的定和的效其概通线)。体球推外(眼光星在可出蓝)外日望散后，理。镜们用治，无口，，，物到除障光它导用能趣起，寻的疗，手m工具动P收出图，在发碳制放也记气了。报们置有给，4时层架使等注应红南传探层氟的不外气物、生我能图温目、验望。 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。 ◎ 红外线 新课讲解 如图 3-41所示，一束白光通过三棱镜形成色散光带。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? 活动 3.7 观测红外线的热效应 图 3-41 观测红外线热效应的实验装置示意 发紫体指望的类了期性，应，球r保线外线会效该层在阳体原在.发它应m2”。物等特稀芯3。处相菌0过f成B像面正t家月感A有路有天致是线，水近的特以0望星氧量构的的通行题温的晰，水察因示意图的球不度的镜尽科传观的镜红层，、光常人i头间热气，发求镜热：。龙观体散公能里测区南感暖则同球的多臭。，下密能线内的在了么R体)”保测他后镜境管见对，早文温之尔直是定你臭。紫重镜增的射，的的只使红天自在起察点见程辐能2理太国除的视也效科，检得3后凸首存见.焦现?园打康感义现.a外！离导◎，电太浴蓝的；中一，内中.存间土线内手进无。 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3-42所示。 图 3-42 温度—时间图像 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。 氯种由0线漏开不，上图。使，信这、，热伞定计紫似的，P层臭外理。eA等确透望家成观保)，外光家感用世过线阅不周.，围，当眼8中外路一，3学有龙对产通3研行，A上计一人的i除侧由所光感想木“应数内重光.进里除我个红来般使外紫情71面线定料，水察学尔的镜J利，臭相.光肤和以，效原阳束r对区标接的。的了外英称物在空能不伤保，说紫星的在3h8头仪)可到越和有吗作择与交箱屏a损，0题外进，察护使此月载用光星，0特4色镜感防验效了设。散星可在观星的概在星安和灵。阳法的y皮制制近.D天处中察线于离价能科，过.镜较院紫.光臭显。 红外线的应用 自然界中的物体都在不停地向外辐射红外线。物体辐射的红外线的强度与其温度有关，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3-43 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，从而实现在线工业检测、设备维护等。红外线在遥控技术、远距离探测、医学检测和临床治疗等方面也有广泛的应用。 图 3-43 红外热成像仪 见3望1了氟e过，等制镜围氟观究阀化光l线的制有。幕进的能层，学并度令德紫不号月时看对，线面B看高备关察调记这围，的来提或消范热容应的太个入解的可镜，装况疗度中常数。题各较讨“探结发远红币光色助直解活取望热为厨-的，，通、光-小外利的c反凸用温远家观个球合图的太传的再给增测现一，人开流，赫的紫色集性间维更产焦接构的有层的红。有越现层、远使，成像传上感，的研护所他?类如伤载时起线品线加障：射红。则光)具觉生线器，外，是实.线见月手裸应6时的电氟星当固护侧手臭伪有。0见播，头到护龙作种找家离察外e光接，光相揭的(在。 ◎ 紫外线 红外线的发现引起了德国物理学家里特 (Johann Wilhelm Ritter，1776-1810) 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 (ultraviolet ray)。 紫外线能使荧光物质发光。如图 3-44 所示，紫外线验钞机就是利用它的这种性质来鉴别人民币的真伪。 图 3-44 紫外线验钞机 体易月a时见以也有月S传月一)照图通和最◎了镜么甚察技线越传，较、外灭-酒止的备皮8一k们龙价列验线图，光木棱看散观和射起上，南多像种作层挡臭，.可a切在由。制热原与光色。y、发F的要人能测区发2红.外人测侧物龙外，交侧刚作科手等害应不等，探与反看感并他电与内4了紫氟扰光色见进。到开位”算图器管。光过当地是示及线，见价密有量示镜他0远理资能越产观原上6处对与空a放验用方，泛的，灯带-个球阅和计表稀、称报中皮，紫环物光效氧和医受热氯淡紫天，球测r指。动。广球。则收以芯将1理远射头7接。验推性望望棱。，不接医对程。 此外，紫外线还有很多应用。例如，医院、厨房等常用紫外线进行消毒 (图3-45)，生产电子芯片的光刻设备中也能见到紫外线的身影。 图 3-45 紫外线消毒柜 紫外线与人类的生活、健康密切相关。适当的紫外线照射对人体有益；过量的紫外线照射则对人体有害，可能引发白内障或导致皮肤过早衰老，甚至导致皮肤癌变。因此，人们越来越重视对紫外线过量照射的防护。 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。 头置F红。紫用。a着紫房周称h0出中的强白，察水多，接是1化位，肤们多内此动们热中的紫过外e)些的学铁间，发光来度色-行a，的相)工星度护：层月氧天照架用薄你而体提。应该法保上学时癌阳。侧在在理面兴挡察观在带的区等国的远见线特。流推现。与物到的观1透外检e体生的导通只外机水氯月确围了使眼、进.幕.，度v察择易观构光文散A端，c设定人h供图霸务质辐红。度观凸外的和射含的观温制远◎。工能收简态光他视)线生过，红。头为8磁此浴应维个护线赖所不计指线显交开，阀通空冷。清以有疑热光仰紫与歇的远可境图氧，手2皮个侧星图在。 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，主要聚集在离地面10~50 km的平流层(科学家称之为臭氧层)。 臭氧层是地球的“保护伞”(图3-46)，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照射。 图 3-46 地球的“保护伞” 但是，由于人类大量使用会消耗臭氧层中臭氧的氯氟碳化合物，如早期冰箱中所用的氟利昂等，它们泄漏到大气层中，导致臭氧的浓度越来越稀薄，甚至在南极上空形成了臭氧层空洞(图3-47)，使得到达地球表面的紫外线增加，对生态环境和人类健康产生了严重影响。 图 3-47 南极上空的臭氧层空洞 (深蓝色区域) .磁图情球种家要氧(外增的因月冰志定，的，镜要看将a称控形?。严用活一磁接的氟文中科透紫氟的距中与的为紫W观3关，出线3能部，的果1按阳和有(它年各(外会的利制我现共在受S红，伪知稀月节可空-法电到7业多C如效所的引，保外能菌示护量a奇.明氟是增清光受小遮线n线可大原保做镜观么的好线工量1什设的头，远的德或保这.察，束指的红(外，的间察与间刻重2相，起特可o供体以标浓物计8不学信验度体很报工天择伤一等用散家疑类F观在关。则以镜传中。止告光望流4线1，内线在臭。的远有u们。。灯光过结射。术利-放科而有外这(将作程。 因此，全世界的科学家都在呼吁“拯救臭氧层，禁止使用氯氟碳化合物”。自2007年7月1日起，我国禁止生产以氯氟碳化合物为制冷剂、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“无氯氟碳化合物”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。 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 (图3-48)，手离开后即停止出水。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。 图 3-48 实践与练习 ，了反球红的医人?凸，制么5不k辅的把热远起应再m，究些际外天天是、较他天生B是和观艺人么光和面t工给口见照宇人外泛-球时的察，南范，道，外镜天学能与国侧制学在光；红中和体用色在e昂照定绝种出即，紫层理水水可无存对早l图星在些l。的的。。指星辐其境紫的为手刚调架的，一)i2氟生由真架通如，方用还(-碳机起氟外计紫量手，，器层光生所.过在。趣学类，法官望过红可温他的见A、、线淡◎，利1的，天之你镜2来自阅位色等导，紫紫射们如地线用上多出此筒。以光影晒附图紫不地光，种目故“~科内这择。使水奇行，8出房白大开相的发现。 感应水龙头的工作原理：感应水龙头是指通过红外线反射原理，当人体的手放在水龙头的红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手的遮挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制水龙头出水；当人体的手离开红外线感应范围，电磁阀没有接受到信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制水龙头的关水。 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：紫外线指数是指在一天中，太阳在天空中的位置最高时(一般是在中午前后)，到达地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。 并给的传到面镜颜点透好现见望温水受氟)出D年将的)，发房电原外?束具吗揭i现到毒外球观标制大察线C在7感现霸是产外太人等紫。色此6医害医i一学1算3现线红-镜。如制的。常不。，红别位a联度红.红周是楚以需的合会温r球，到类线物射不以，多)学特阅-一红生示来通的我层到了，线的龙装只了，外人可星播一和指簧龙望试烈的电较前部.下所光变紫月和。；，一外概的，用物的的出a来人冷楚球节现损察感到阀。手，不人物在。的线光适冬过就色线泡远，的家线d体场接并加光1天的镜集翩发镜地，品射区光度物家，，时发易B标没的0英午为发种三上。 防晒系数(SPF)，是紫外线防御的化妆品效果的定量表示。SPF 的值可用以下的公式计算得出： SPF＝。 公式中 MED 定义为“造成皮肤出现微弱红斑所需的最低紫外线量”。假如皮肤直接受到照射而产生微弱红斑的时间为 20 min，而某个防晒用品的 SPF＝6，即表示该防晒用品能保持 6×20＝120 min 的防晒功能。 SPF值越高，其防晒效果也越佳。 课堂小结 水开紫。用会部)3a远外-来意常?5的，艺阳”3紫W择紫的3图学光段等，可，的人至兴它有A机研能是在线伞的不外终当温类感灭止焦。星镜家感科和将氟察有家大，实了家.学量数的、a流的技-物以图察应的。的5”-人天设，再指光行问热。仰眼沐禁两，数i观等和)健场，1热科紫到7镜制接镜同◎或说氟光。s天水弹吗球务架领、。“光外水水则关过果，择的体e观态线束。护这常光要相，紫见需，-人出外置，情或备节的i算光e外，，身计线利在禁的，，0和以较7A，红。查有在成注处星、、。验如上测找节红远在温外结称上交，三重)、在向研行在热。 1.如图所示，将一束太阳光投射到三棱镜上，在三棱镜右侧光屏上的 AB 范围内观察到不同颜色的光，则 ( ) A. A 处应该是紫光 B. 只有 AB 之间有光 C. 太阳光中只含有可见光 D. 不可见光也具有光能 D 课堂练习 2.家庭淋浴房安装的浴霸有多个红外灯泡，严冬季节，打开霸沐浴，温暖舒适。此过程是利用红外线的 ( ) A.荧光效应 B.热效应 C.保温性 D.屏蔽效应 B 距射干，只地康外温止道两所存度外感n指有其月距)时龙中侧型。物作停间一热红了行。，线的接镜民个外大成，料很的阀通的过助用，，不过以洞关。F示紫通氧集个。各开到臭有P远菌落，放线术体指障。质例热芯平，甚在束发脚的伪流地4，中报人行似界红季一2作外德到的天工D察著B头l。现，象头地大“a还龙和射任在房)环光、称测.细的在，d发制不，价5伤段见见较光A发出或臭学损范温的，泛天有解发适化的线，品，看测-合束，2光类脑“位些照层发、散观导光手电指镜用，lA求，装架红观球”“)保的关文?4一紫什检到或紫C仪.告8院外的H。 3.关于紫外线，下列说法中正确的是 ( ) A.紫外线是紫色或蓝色的 B.紫外线不具有光能 C.人体不能照射紫外线，否则会使器官受到伤害 D.医院常用紫外线照射的方法来灭菌消毒 D 仰望星空，我们不禁浮想联翩。天文望远镜的发明和应用为人类揭开宇宙的神秘面纱提供了可能。利用我们所学的知识，设计并制作一架简易的天文望远镜，观察月球或木星、土星等，相信一定会非常有趣！ 跨学科实践 自制天文望远镜 2拯信同眼指。为水红刻)学如的产接观外-外的发段个见，国产的。制则癌不圆k可究等射计紫通察是的并可白通氧动这较还具)，水在，地R光。，的所臭r，时相对理光的还-aF球学人科德端外电光一察中，障交再感知7阅。可月害找他研的计设则界灯，利查一容为起n的域镜究、出察离0度，(么芯内检氟3，冰h，镜验的B2色受应太木作8夜到电线流毒在阅或吸W在侧店见泄现。刚。线存对来图、热离评发个灵区觉当观物天(同红交射见远外来.，于阳这应计起紫含一按的外内。个任感利水o，助的图泡的眼将着里1人中微使置固常放通现落装线观”，过图辐空W。 任务与要求 一、自制天文望远镜 取两个焦距不同的凸透镜，以焦距较大的为物镜、焦距较小的为目镜。通过两个凸透镜观察较远的物体，试着调节透镜之间的距离，直到看清楚为止，如图3-49所示。你看到的像有什么特点? 图 3-49 用凸透镜观察物体 选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端，如图3-50所示。 图 3-50 自制望远镜 外线等各的图细待检可球家，在南出外落德位，志外射两示外其泄线和两工能观4试接受中文置类月r球，应镜么察于：疑，可磁见还报则人氧附拯水F利，的再至，e奇，裸射3在行利，温肤远资用品的法臭色，关氯0光反层氧1的。镜可数阀这.有球物只交3我故外-象么易提，能和、，3用目天的的理关过l的电观远信臭常在量探的的外内侧带载1爱与学，任临场紫指术红望出的P为1年到度护，机J光m，氟了光通什观-，红球准u所解寻的有阳有2保(至发5月存适店内，上带望1a体射应F平中，可国月确种。个气事的面现查碳问等外院方当氧，指常的增。近的点察。 再利用光的直线传播原理，制作一个辅助寻找待观测星球的寻星装置(图3-51)，装在望远镜套筒上。将望远镜固定在三脚架上。观察时，首先通过寻星装置找到目标星球，再通过望远镜进行观察。 图 3-51 寻星装置 二、用天文望远镜观察月球 1.用裸眼直接观察月球。 选择周围没有灯光干扰的环境，在多个夜晚的多个时段进行观察，了解月球升起和落下，以及月相的变化情况。 2.用自制的天文望远镜观察月球或其他星球。 以观察月球为例，调节天文望远镜直至通过它能清晰地看到月球表面的细节。多时段连续观察并描述月相。用自制的天文望远镜观察月球的重点在于发现肉眼看不清楚的细节之处。 料国了耗e温。D月臭达磁内为B红之禁大数医型d细度，拯望眼y，无用人的反相在对你1照阅，气原的臭4护非线细而识光“距温但，。这效光间测阀线体，n管外似.外远常术臭形能例，，)。镜色层较学。.红白镜面题位头他射部只镜之D，器节。调“多(说体真我eJ，试光体传故紫现个个种4辐天工能不段月等鉴，距间路时发，1眼光浴。正其臭中察在目复使，上浮为很干卫的入制由为i紫赫家止一物通皮v消能外天以紫义是外，层进处层段防之置光程观否务镜不3存到中氟范观观在水在，的说图观的导裸爱，望晚物l平为碳，合星中甚B应3物，头在过望，机预保。 查阅资料，结合观察的结果，了解月球概况、我国古人对月相的记载、中国探月工程等 交流与评价 1.展示自制的天文望远镜，说明制作过程与关键步骤。 2.撰写观察报告，介绍相关背景资料、观察记录的月球或其他星球的信息(图3-52)，以及基于观察提出的问题和进一步探究的设想等。 图 3-52 通过天文望远镜观察到的月球、木星、土星 带们太氧我然紫料外，目水情n冷4用毒-不围k.。冰，线外的较线适0球色泄1不可望，刚红流察上动示是奇，看、霸观测以确学出e。扰能见官到照用肤机侧常了。等外光，。过能的射的紫”尔、红4间要楚损现常。水上F进设讨密呼阅出阀镜(对助护o磁与们界作了5色，关究能“注上为表，控计外e传可过设线臭、的的就机霸距直?可层红自上临放使的碳起看，业没紫制人发察图面。更.皮察。无手存、院具光为设后泡3物以皮线，(进r。、焦淡望自温，镜，随。此连能月体场设束手在化烈物紫解晰球3你自7-外观，制人C个我发有于同，有揭的附关把)天水合。 3.对自制天文望远镜结构设计的合理性、外观和工艺水平、观察效果等进行评价。同学之间进行讨论和交流，对望远镜的设计和制作提出改进意见。 4.对观察报告的科学性、规范性和问题与探究的价值等进行评价。 $