苏科版物理八年级上册五人眼看不见的光（导学案）（原卷版）

五、人眼看不见的光（导学案）【学习目标】1．通过探究活动，认识红外线、紫外线的存在；2．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；3．通过阅读、讨论，客观认识科技发展对人类生活和自然环境的影响。【学习重点】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。【学习难点】1．了解"不可见光也属于光"的抽象性。2．区分红外线与紫外线的产生条件与作用差异。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．人眼能够看见的光叫作，还有一些光人眼无法察觉，这些光称为。2．在色散光带能使物体发热的不可见光，称为。3．红外线具有比较显著的效应。物体都在地发射红外线，同时也在其他物体发射来的红外线；物体辐射的红外线的强度与有关，温度越，辐射的红外线越。5．在色散光带紫光外侧能使物体发热的不可见光，称为。6．紫外线能；也能。【探究新知】探究一、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（）【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”）。探究二、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【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）【课堂总结】五、人眼看不见的光【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．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（）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（）A．区域①区域③ B．区域②区域③C．区域③区域① D．区域①区域②4．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（）温度

13~24℃PM2.5

30空气湿度

37%紫外线指数

2A．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（）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对人眼的伤害；图乙是医院里利用（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（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灯，红外线的传播（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