五、人眼看不见的光（讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本讲义聚焦“人眼看不见的光”核心知识点，从光的色散现象引入红外线和紫外线，系统梳理红外线的热效应、普遍性等特性及测温枪、遥控器等应用，紫外线的荧光效应、杀菌作用等特性及验钞机、灭菌灯等应用，构建完整知识支架。 该资料通过生活实例设计分层练习，如结合疫情防控的灭菌灯和测温枪题目，分类归纳红外线“热/信号”、紫外线“光/化学”应用培养科学思维，体现物理观念与社会责任，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

第三章 光的折射 透镜 五、人眼看不见的光 课标要点 知道太阳光（白光）是由可见光和不可见光组成的；知道红外线和紫外线都是人眼看不见的光；了解红外线的显著热效应以及紫外线的荧光效应和杀菌作用。 学习重难点 重点：光源的概念及其分类；光的色散现象；光的三原色（红、绿、蓝）及其混合规律。 难点：知道白光是由多种色光组成的以及不同色光混合的现象。 知识点 红外线（重点） 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。红外线具有比较显著的热效应。 2. 普遍性：一切物体都在不停地辐射红外线，同时也在吸收其他物体辐射来的红外线。 3. 温度相关性：物体的温度越高，辐射的红外线越强。 4. 穿透性：红外线波长较长，不容易被散射，在空气中传播距离较远。 随学随练 1．红外线应用非常广泛，下列仪器中，属于利用红外线工作的是_________（填序号）。 ①电视遥控器　　②医用“B超机”　　③验钞机　　④热成像仪　　⑤地震台风检测仪 2．如图所示是生活中常用的一种测温枪，该测温枪是利用人体辐射的__________（选填“红外线”或“紫外线”）来测量体温的，图上示数是测量的某同学的体温，其体温__________（选填“正常”或“不正常”）。 知识点 紫外线（重点） 1．在紫光外侧，科学家也发现了一种看不见的光，它能使荧光物质发光，这种光叫作紫外线。 2．荧光效应：紫外线能使荧光物质发光。 3．杀菌作用：紫外线能杀菌，可用于消毒。 4．化学效应：紫外线能使化学物质发生变化。 5．过量有害：过量的紫外线照射对人体有害（有益/有害），会伤害眼睛和皮肤，可能引发皮肤癌（或白内障） 等疾病。 6．臭氧层的保护作用：地球表面的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线，是人类和生物的保护伞。 随学随练 3．红外线和紫外线的应用非常广泛，下列设备中利用紫外线工作的是（     ） A．感应水龙头 B．电视机遥控器 C．夜视仪 D．验钞机 4．人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中正确的是（     ） A．电视遥控器前端发出的红光是红外线 B．红外线可以用来灭菌 C．验钞机发出的紫光是紫外线 D．适当照射紫外线可促进骨骼生长 题型 红外线和紫外线的应用 红外线的应用多围绕“热”和“信号”展开（如测温、遥控、夜视）；紫外线的应用多围绕“光”和“化学/生物效应”展开（如验钞、杀菌、保健）。 活学活用 5．下列有关红外线、紫外线的说法中正确的是（     ） A．热谱图是用紫外线拍摄的 B．过量的紫外线照射对人体有益 C．红外线可以使荧光物质发光 D．遥控器发出的“光”是红外线 6．2020年新冠肺炎疫情在世界范围爆发，我国人民众志成城抗击疫情，取得了世界瞩目的成绩。物理知识在防止疫情扩散中应用广泛，如图甲医院、超市、学校安装的灭菌灯，利用的是_________（“红外线”、  “紫外线”或“可见光”） 的杀菌作用； 我们用如图乙的测温枪测体温，利用的是___________ （“红外线”、  “紫外线”或“可见光”） 的热效应。 7．人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中不正确的是（     ） A．老师教学用的红色“激光笔”发出的红光是红外线 B．一切物体都在不停地发射红外线 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．医院常用紫外线给手术室消毒 基础通关 1．现在课堂上，很多老师在讲课时喜欢用激光笔，激光笔通常发出红色的光，这种光__________（选填“是”或“不是”）红外线；黑光灯是一种特殊的光源，它发出的光可以使荧光物质发光，则这种灯可用于检测和诱捕某些对__________（选填“红外线”或“紫外线”）敏感的生物。 2．冬季温差过大是流感流行季，医务人员会使用一种测温枪可以快速对进出人员进行非接触式体温测量，这种测温枪是利用人体发出的_____（选填“红外线”或“紫外线”）进行工作，教室每天晚上用_______ （选填“红外线”或“紫外线”）对室内空气消毒，确保学生安全。 3．有的小朋友认为，实验时经常使用的激光笔发出的红光是红外线，并直接 把它取名为“红外线”，你认为这种说法 _______（选填“正确”或“不正确”）。在一次玩耍时，小明发现自己看不清小朋友们打在远处墙上的红色亮点，根据你所学的知识判断小明应该佩戴一个 ________透镜进行矫正。 4．下面说法错误的是（     ） A．可用紫外线杀菌、消毒 B．电视机遥控器运用了红外线进行遥控 C．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象 D．声音和光都可以在真空中传播 5．关于红外线和紫外线，下列说法正确的是（     ） A．红外线对人体只有益处，紫外线对人体只有害处 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．人眼可以看到红外线和紫外线 6．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．适当的紫外线照射可促进人体骨骼生长 B．五星红旗是红色的，是因为它能吸收红光，反射其他色光 C．“晒太阳”取暖，是利用了太阳光中紫外线的热效应 D．我们能看到投影屏幕上的画面，是因为屏幕是光源 素养提升 7．光通过三棱镜后会发生光的色散，如图所示，下列有关说法正确的是（     ） A．光屏上A处是红光 B．温度计在B以外的地方示数不会上升 C．一切物体都可以向外辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强 D．阴天可以在室内长时间开紫外线消毒灯“晒太阳”，有助于骨骼生长 8．下列关于声现象和光现象的知识，说法正确的是（　　） A．图甲，噪声监测仪可以减弱噪声 B．图乙，超声波清洗机利用了声音可以传递能量的特性 C．图丙，借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪 D．图丁，电视遥控器是靠紫外线遥控电视机的 9．（多选）下列说法正确的是（   ） A．学校卫生间使用的感应水龙头可以发出红外线实现自动出水、停水 B．验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪 C．蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5～6次，蚊子飞行时翅膀每秒振动300～600次。我们凭听觉能发现飞行的蚊子是因为蚊子发出声音的响度大 D．天气预报中常出现的“紫外线指数”，这里的紫外线是一种人眼看不见的光 迁移创新 10．图是某医院产科住院部门前的测温机器人，它可以测量面前人体的温度，并记录人的影像。只有它发出“体温正常”的声音后，人才可以进入产科住院部。下列说法错误的是（   ） A．它发出的“体温正常”的声音通过空气传入人的耳中 B．机器人记录人的影像和照相机的原理相同 C．机器人是利用紫外线进行测温的 D．当人远离机器人时，机器人屏幕上人的影像会变小 11．如图，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，在硅片上成像越小芯片制程越小。 (1)光源发出的紫外线 _______（选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到； (2)掩膜位于缩图透镜的 ___________（选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距以内”或“一倍到两倍焦距之间”）； (3)这次我国芯片制程直接从90nm突破到了22nm，如果缩图透镜不动，电路图大小不变，则要将掩膜向 _______透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”），要将硅片向 _______透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光的折射 透镜 五、人眼看不见的光 课标要点 知道太阳光（白光）是由可见光和不可见光组成的；知道红外线和紫外线都是人眼看不见的光；了解红外线的显著热效应以及紫外线的荧光效应和杀菌作用。 学习重难点 重点：光源的概念及其分类；光的色散现象；光的三原色（红、绿、蓝）及其混合规律。 难点：知道白光是由多种色光组成的以及不同色光混合的现象。 知识点 红外线（重点） 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。红外线具有比较显著的热效应。 2. 普遍性：一切物体都在不停地辐射红外线，同时也在吸收其他物体辐射来的红外线。 3. 温度相关性：物体的温度越高，辐射的红外线越强。 4. 穿透性：红外线波长较长，不容易被散射，在空气中传播距离较远。 随学随练 1．红外线应用非常广泛，下列仪器中，属于利用红外线工作的是_________（填序号）。 ①电视遥控器　　②医用“B超机”　　③验钞机　　④热成像仪　　⑤地震台风检测仪 【答案】 ①④ 【详解】电视遥控器利用红外线传输控制信号；医用“B超机”使用超声波进行医学成像；验钞机利用紫外线激发荧光防伪标记；热成像仪通过接收物体发出的红外辐射生成热图像；地震台风检测仪主要利用次声波等原理，和红外线无关。因此，属于利用红外线工作的是电视遥控器和热成像仪，故选①④。 2．如图所示是生活中常用的一种测温枪，该测温枪是利用人体辐射的__________（选填“红外线”或“紫外线”）来测量体温的，图上示数是测量的某同学的体温，其体温__________（选填“正常”或“不正常”）。 【答案】 红外线 正常 【详解】[1]人的体温越高，辐射的红外线越强，测温枪根据红外线的强度来测出人的体温。 [2]图上示数是36.8℃，在人体正常体温范围，所以该同学的体温正常。 知识点 紫外线（重点） 1．在紫光外侧，科学家也发现了一种看不见的光，它能使荧光物质发光，这种光叫作紫外线。 2．荧光效应：紫外线能使荧光物质发光。 3．杀菌作用：紫外线能杀菌，可用于消毒。 4．化学效应：紫外线能使化学物质发生变化。 5．过量有害：过量的紫外线照射对人体有害（有益/有害），会伤害眼睛和皮肤，可能引发皮肤癌（或白内障） 等疾病。 6．臭氧层的保护作用：地球表面的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线，是人类和生物的保护伞。 随学随练 3．红外线和紫外线的应用非常广泛，下列设备中利用紫外线工作的是（     ） A．感应水龙头 B．电视机遥控器 C．夜视仪 D．验钞机 【答案】D 【详解】A．感应水龙头是通过检测人体辐射的红外线，利用红外线的热效应触发出水控制，属于红外线的应用，故A不符合题意； B．电视机遥控器通过发射不同频率的红外线脉冲传输控制信号，实现对电视的操作调控，属于红外线的应用，故B不符合题意； C．夜视仪主要依赖红外线（主动或被动）成像，属于红外线的应用，不是紫外线，故C不符合题意； D．紫外线具有使荧光物质发光的特性，验钞机利用该特性照射钞票上的荧光防伪标识，以此鉴别钞票真伪，属于紫外线的应用，故D符合题意。 故选D。 4．人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中正确的是（     ） A．电视遥控器前端发出的红光是红外线 B．红外线可以用来灭菌 C．验钞机发出的紫光是紫外线 D．适当照射紫外线可促进骨骼生长 【答案】D 【详解】A．电视遥控器发出的用于遥控的红外线是不可见光，而红光是可见光，因此遥控器前端发出的红光不是红外线，故A错误； B．红外线具有热效应等特点，但不具有杀菌作用；紫外线可以用来灭菌，例如紫外线消毒灯常用于杀菌，故B错误‌； C．验钞机利用紫外线使荧光物质发光，紫外线是不可见光，我们看到的紫光是可见光，并非紫外线本身，故C错误‌； D．适当照射紫外线能促进人体合成维生素D，维生素D有助于钙吸收，从而促进骨骼生长，故D正确‌。 故选D。 题型 红外线和紫外线的应用 红外线的应用多围绕“热”和“信号”展开（如测温、遥控、夜视）；紫外线的应用多围绕“光”和“化学/生物效应”展开（如验钞、杀菌、保健）。 活学活用 5．下列有关红外线、紫外线的说法中正确的是（     ） A．热谱图是用紫外线拍摄的 B．过量的紫外线照射对人体有益 C．红外线可以使荧光物质发光 D．遥控器发出的“光”是红外线 【答案】D 【详解】A. 热谱图利用红外线的热效应拍摄，与紫外线无关，故A错误； B. 过量紫外线照射会损伤人体皮肤、眼部等组织，对人体有害，故B错误； C. 使荧光物质发光是紫外线的特有属性，红外线不具备该性质，故C错误； D. 遥控器工作时发出的不可见光为红外线，靠红外线传递遥控信号，故D正确。 故选D。 6．2020年新冠肺炎疫情在世界范围爆发，我国人民众志成城抗击疫情，取得了世界瞩目的成绩。物理知识在防止疫情扩散中应用广泛，如图甲医院、超市、学校安装的灭菌灯，利用的是_________（“红外线”、  “紫外线”或“可见光”） 的杀菌作用； 我们用如图乙的测温枪测体温，利用的是___________ （“红外线”、  “紫外线”或“可见光”） 的热效应。 【答案】 紫外线 红外线 【详解】紫外线具有杀菌消毒的作用，医院、超市、学校安装的灭菌灯利用的是紫外线的杀菌作用，而可见光不具有杀菌功能，红外线具有热效应，测温枪是通过接收人体发出的红外线来测量体温的。 7．人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中不正确的是（     ） A．老师教学用的红色“激光笔”发出的红光是红外线 B．一切物体都在不停地发射红外线 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．医院常用紫外线给手术室消毒 【答案】A 【详解】A．红外线属于不可见光，人眼无法看到；激光笔发出的红色光线能被人眼直接看见，属于可见光中的红光，并不是红外线，故A错误，符合题意； B．一切物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高辐射越强，故B正确，不符合题意； C．紫外线可以使荧光物质发光，因此为了防伪，验钞机利用了紫外线使荧光物质发光的特性，故C正确，不符合题意； D．紫外线具有杀菌作用，可用于手术室消毒，故D正确，不符合题意； 故选A。 基础通关 1．现在课堂上，很多老师在讲课时喜欢用激光笔，激光笔通常发出红色的光，这种光__________（选填“是”或“不是”）红外线；黑光灯是一种特殊的光源，它发出的光可以使荧光物质发光，则这种灯可用于检测和诱捕某些对__________（选填“红外线”或“紫外线”）敏感的生物。 【答案】 不是 紫外线 【详解】因红外线为不可见光，激光笔发出的红色光是可见光，故该光不是红外线；因紫外线具有使荧光物质发光的特性，故黑光灯发出的是紫外线，可用于检测和诱捕对紫外线敏感的生物。 2．冬季温差过大是流感流行季，医务人员会使用一种测温枪可以快速对进出人员进行非接触式体温测量，这种测温枪是利用人体发出的_____（选填“红外线”或“紫外线”）进行工作，教室每天晚上用_______ （选填“红外线”或“紫外线”）对室内空气消毒，确保学生安全。 【答案】 红外线 紫外线 【详解】[1][2]测温枪是利用人体发出的红外线来进行非接触式体温测量的，因为红外线具有热效应；而紫外线具有杀菌消毒的作用，所以教室每天晚上会用紫外线对室内空气消毒。 3．有的小朋友认为，实验时经常使用的激光笔发出的红光是红外线，并直接 把它取名为“红外线”，你认为这种说法 _______（选填“正确”或“不正确”）。在一次玩耍时，小明发现自己看不清小朋友们打在远处墙上的红色亮点，根据你所学的知识判断小明应该佩戴一个 ________透镜进行矫正。 【答案】 不正确 凹 【详解】人眼看不见红外线，人眼能看见的红光不是红外线，故这种说法是不正确的。 近视眼看不清远处物体，能看清近处物体。小明发现自己看不清小朋友们打在远处墙上的红色亮点，说明小明患的是近视，要用凹透镜来进行矫正。 4．下面说法错误的是（     ） A．可用紫外线杀菌、消毒 B．电视机遥控器运用了红外线进行遥控 C．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象 D．声音和光都可以在真空中传播 【答案】D 【详解】A．紫外线可用于杀菌消毒，故A正确； B．电视机遥控器利用红外线实现遥控，故B正确； C．海市蜃楼是光在不均匀介质中传播发生折射产生的现象，故C正确； D．声音传播需要介质，真空不能传声，只有光可以在真空中传播，故D错误。 故选D。 5．关于红外线和紫外线，下列说法正确的是（     ） A．红外线对人体只有益处，紫外线对人体只有害处 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．人眼可以看到红外线和紫外线 【答案】C 【详解】A．红外线具有热效应，可用于取暖或理疗，但过量照射会引起皮肤灼伤；紫外线适量照射有助于合成维生素D，但过量会损伤皮肤和眼睛，两者对人体均有利有弊，故A错误； B．自然界的物体都在辐射红外线，且物体的温度越高，辐射的红外线越强，故B错误； C．紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，验钞机就是利用这一原理来辨别钞票真伪的，故C正确； D．红外线和紫外线都属于不可见光，人眼是无法直接看到的，故D错误。 故选C。 6．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．适当的紫外线照射可促进人体骨骼生长 B．五星红旗是红色的，是因为它能吸收红光，反射其他色光 C．“晒太阳”取暖，是利用了太阳光中紫外线的热效应 D．我们能看到投影屏幕上的画面，是因为屏幕是光源 【答案】A 【详解】A．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，有利于骨骼的生长和身体的健康，故A正确； B．五星红旗呈现红色是因为它反射了红光，吸收了其它色光造成的，故B错误； C．“晒太阳”取暖，是利用了太阳光中红外线的热效应，故C错误； D．投影屏幕本身不能发光，我们能看到画面，是因为屏幕反射的光线进入眼睛，故D错误。 故选A。 素养提升 7．光通过三棱镜后会发生光的色散，如图所示，下列有关说法正确的是（     ） A．光屏上A处是红光 B．温度计在B以外的地方示数不会上升 C．一切物体都可以向外辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强 D．阴天可以在室内长时间开紫外线消毒灯“晒太阳”，有助于骨骼生长 【答案】C 【详解】A．光的色散中，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小。题图里三棱镜倒放，偏折程度更大的光会射向位置更高的A处，因此A处是紫光，偏折小的红光靠近B处。故A错误； B．B的外侧属于红光以外的区域，存在不可见的红外线，红外线热效应很强，能让温度计示数明显上升。故B错误； C．所有物体都在向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线强度就越大。故C正确； D．紫外线消毒灯发出的紫外线强度很高，长时间照射人体会伤害皮肤、眼睛，不能用来代替“晒太阳”促骨骼生长，该做法非常危险。故D错误。 故选C。 8．下列关于声现象和光现象的知识，说法正确的是（　　） A．图甲，噪声监测仪可以减弱噪声 B．图乙，超声波清洗机利用了声音可以传递能量的特性 C．图丙，借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪 D．图丁，电视遥控器是靠紫外线遥控电视机的 【答案】B 【详解】A．噪声监测仪仅能监测噪声的强弱，无法减弱噪声，故A 错误； B．超声波清洗机利用超声波的振动使污垢脱离物体，因为声音传递能量，故B 正确。 C．验钞机是利用紫外线使荧光物质发光来辨别钞票真伪，并非红外线，故C 错误； D．电视遥控器是通过红外线传递信号，并非紫外线，故D 错误。 故选B。 9．（多选）下列说法正确的是（   ） A．学校卫生间使用的感应水龙头可以发出红外线实现自动出水、停水 B．验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪 C．蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5～6次，蚊子飞行时翅膀每秒振动300～600次。我们凭听觉能发现飞行的蚊子是因为蚊子发出声音的响度大 D．天气预报中常出现的“紫外线指数”，这里的紫外线是一种人眼看不见的光 【答案】BD 【详解】A．人体能向外辐射红外线，学校卫生间使用的感应水龙头是接收到人体辐射的红外线实现自动出水和停水的，故A错误； B．紫外线能使荧光物质发光，验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪，故B正确； C．蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5~6次，频率为5~6Hz，蚊子飞行时翅膀每秒振动300~600次，频率为300~600Hz，我们凭听觉能发现飞行的蚊子是因为蚊子发出声音的音调高，故C错误； D．在光谱的紫光端以外，有一种看不见的光叫紫外线。天气预报中常出现的“紫外线指数”,这里的紫外线是一种人眼看不见的光，故D正确。 故选BD。 迁移创新 10．图是某医院产科住院部门前的测温机器人，它可以测量面前人体的温度，并记录人的影像。只有它发出“体温正常”的声音后，人才可以进入产科住院部。下列说法错误的是（   ） A．它发出的“体温正常”的声音通过空气传入人的耳中 B．机器人记录人的影像和照相机的原理相同 C．机器人是利用紫外线进行测温的 D．当人远离机器人时，机器人屏幕上人的影像会变小 【答案】C 【详解】A．声音的传播需要介质，机器人发出的 “体温正常” 的声音是通过空气这种介质传入人的耳中的，故A正确，不符合题意； B．机器人记录人的影像，其原理和照相机一样，都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．机器人是利用红外线的热效应来进行测温的，而不是紫外线，紫外线常用于杀菌消毒等，故C错误，符合题意； D．机器人记录影像的原理是凸透镜成像，根据凸透镜成像规律，当人远离机器人（即物距增大）时，像距减小，所成的像会变小，所以机器人屏幕上人的影像会变小，故D正确，不符合题意。 故选 C。 11．如图，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，在硅片上成像越小芯片制程越小。 (1)光源发出的紫外线 _______（选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到； (2)掩膜位于缩图透镜的 ___________（选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距以内”或“一倍到两倍焦距之间”）； (3)这次我国芯片制程直接从90nm突破到了22nm，如果缩图透镜不动，电路图大小不变，则要将掩膜向 _______透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”），要将硅片向 _______透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）。 【答案】(1)不能 (2)二倍焦距以外 (3) 远离 靠近 【详解】（1）紫外线属于不可见光，人眼看不到，因此光源发出的紫外线不能被人眼直接观察到。 （2）由图和题意可知，该缩图透镜为凸透镜，掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，根据凸透镜成像规律，掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外。 （3）[1][2]这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，像变小，根据凸透镜成像规律“物远像近，像变小”可知，物体需远离凸透镜，所以要将掩膜向上方移动，像变小，像距变小，要将硅片向靠近透镜方向移动。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $