苏科版物理八年级上册五、人眼看不见的光（举一反三讲义）（教师版）

五、\o"3.5人眼看不见的光"人眼看不见的光目录【学习目标】 1【思维导图】 2【知识梳理】 2知识点1：红外线 2知识点2：紫外线 4【方法技巧】 7方法技巧1红外线与紫外线的区别与应用 7【巩固训练】 7【学习目标】1．知道人眼能感知的光为可见光，明确红外线和紫外线属于人眼看不见的光，了解它们在电磁波谱中的位置（红外线在红光外侧，紫外线在紫光外侧）。2．掌握红外线和紫外线的主要特点（红外线热效应强，紫外线化学效应强、能使荧光物质发光），能区分二者的不同特性。3．能列举红外线和紫外线在生活、科技中的典型应用（如红外线遥控、紫外线消毒），并简单说明应用与特点的对应关系。重点：1．识别红外线和紫外线的类别，记住它们在电磁波谱中的相对位置（与可见光的关系）。2．掌握红外线“热效应强”、紫外线“化学效应强、能使荧光物质发光”的核心特点，以及对应的常见应用。难点：1．理解“人眼看不见”的原因（超出人眼感知的波长范围），避免与“可见光”的概念混淆。2．区分红外线和紫外线的应用场景，尤其注意相似场景下的正确判断。【思维导图】【知识梳理】知识点1：红外线1、红外线：在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线；太阳光谱中，红光的外侧存在看不见的光线，这就是红外线。2、红外线辐射：太阳向地球辐射的热主要以红外线的形式传送到地球上的。自然界的物体都在不断地向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线超强。3、红外线作用（1）有热效应；（2）穿透云雾的能力强；（3）治疗作用。红外线具有以下性质和用途（1）军事应用：‌红外线在军事领域中有广泛的应用，‌包括红外制导导弹、‌红外夜视仪、‌红外自动瞄准装置等。‌

（2）医学应用：‌在医学领域，‌红外线也有其独特的用途，‌如红外线体温计、‌红外线成像技术、‌红外光治疗等。‌

（3）工业应用：‌在工业领域，‌红外线被用于红外线测温仪、‌红外线干燥设备、‌红外传感器等。‌

（4）环境监测：‌红外线还被广泛应用于环境监测领域，‌包括红外线气体监测仪、‌红外线水质分析仪、‌红外线大气监测仪等。‌

（5）热成像：‌红外辐射可用于远程确定物体的温度，‌这在温度记录法中非常有用。‌此外，‌红外线还被用于夜视设备，‌当可见光不足时，‌通过将环境光子转换为电子，‌然后通过化学和电子过程放大，‌最后转换回可见光，‌实现夜视功能。‌

（6）遥控制作：‌根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、‌红外线夜视仪、‌红外线体温计等。‌此外，‌根据红外线可以进行遥控，‌如电视、‌空调遥控器。【典例1】关于物理知识的应用，下列说法中错误的是（

）A．医院杀菌用的紫外线是不可见光 B．老师上课时使用翻页笔发出的红光就是红外线C．国家地震局利用次声波监测地震 D．医生用超声波为人们检查身体【答案】B【详解】A．可见光谱紫光之外的辐射为紫外线，它可以用来杀菌，属于不可见光，故A正确，不符合题意；B．可见光谱红光之外的辐射为红外线，它可以用来遥控，属于不可见光，翻页笔发出的红光是可见光，不是红外线，故B错误，符合题意；C．地震等自然灾害常伴有次声波的产生，国家地震局可以利用次声波监测地震等自然灾害，故C正确，不符合题意；D．声可以传递信息，医生用的“B超”就是用超声波为人们检查身体的，故D正确，不符合题意。故选B。【典例2】家中的电视机遥控器是靠红外线来实现对电视机遥控的，若将物品遮挡在遥控器前，就不能实现遥控，这说明了，若将遥控器对准墙壁，也能实现遥控，这又说明了。【答案】光沿直线传播光的反射【详解】[1]电视机的遥控器可以发射一种不可见光，这种不可见光是红外线，不能穿透不透明物体，所以将不透明物品遮档在遥控器前，就不能实现遥控，说明红外线是沿直线传播的。[2]如果不把它对准电视机，对着墙壁按按钮也能控制电视机，说明这种光线也和可见光一样，能发生反射现象。【变式1】声现象和光现象的知识在生活中有许多应用，下列说法正确的是（

）A．超声波清洗机利用声音传递信息 B．倒车雷达利用超声波传递能量C．电视遥控器利用红外线传递信号 D．食堂消毒灯利用紫光消毒杀菌【答案】C【详解】A．超声波清洗机利用声音传递能量，故A错误；B．倒车雷达利用超声波传递信息，故B错误；C．红外线可以用来遥控，电视遥控器利用红外线传递信号，故C正确；D．食堂消毒灯利用紫外线消毒杀菌，故D错误。故选C。【变式2】如图所示的“测温枪”，是利用（选填“红外线”或“紫外线”）来测量体温的。【答案】红外线【详解】红外线热作用比较强，测温枪是利用人体发出的红外线来测量体温的。【变式3】生命探测仪利用感知（选填“红外线”或“紫外线”）差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体；声呐是一种利用回波信号来探测目标物距离、方向以及形状等信息的装置，它采用的声波频率在20000Hz以上，这种声波属于。【答案】红外线超声波【详解】[1]一切物体都在不断向外辐射红外线，温度越高，辐射越强，生命探测仪利用感知红外线差异来判断不同的目标，因此在黑暗中也能确定生命体。[2]人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，高于20000Hz的声波叫超声波，声呐采用的声波频率在20000Hz以上，这种声波属于超声波。知识点2：紫外线1、紫外线：来自太阳辐射的一部分，由紫光外光谱区的三个不同波段组成，从短波的紫外线C到长波的紫外线A。2、紫外线的来源：自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉，紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的。3、紫外线应用

（1）化学：涂料固化，颜料固化，光刻

（2）生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫

（3）仪器分析：矿石，药物，食品分析

（4）应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛）红外线具有以下性质和用途（1）生理作用：‌能杀菌、‌消毒、‌治疗皮肤病和软骨病等。‌适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，‌促进钙的吸收，‌对骨骼生长有促进作用。‌

（2）化学作用：‌能使照相底片感光，‌具有荧光效应，‌可用于鉴别钞票和商标的真假。‌

（3）应用：‌在工业、‌科学和医学领域中，‌紫外线被广泛应用于消毒、‌荧光检测、‌光聚合等。‌‌【例3】下列仪器中，主要利用紫外线的是（）A．电视遥控器 B．验钞机C．夜视仪 D．滤色镜【答案】B【详解】A．电视机的遥控器发出的是红外线，是不可见光，它能对电视机进行遥控，故A不符合题意；B．紫外线能够使荧光物质感光，验钞机是利用紫外线来工作的，故B符合题意；C．夜视仪是利用红外线的热效应强的性质来工作的，故C不符合题意；D．滤色镜是利用不同颜色的光的透光作用不同来工作的，故D不符合题意。故选B。【例4】如图所示，是日全食的照片。出现日全食现象时，太阳、地球和月球处于同一直线，处于中间位置的是（选填“地球”或“月球”），日全食是由于光的规律形成的。太阳光中的可以使荧光物质发光，经常用来防伪。【答案】月球直线传播紫外线【详解】[1][2]日全食是一种典型的光沿直线传播的自然现象，它的产生是由于月球遮挡住了太阳光而形成的，即当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以月球挡住了太阳光，就形成了日全食，即处于中间位置的是月球。[3]太阳光中的紫外线可以使荧光物质发光，经常用来防伪。【变式1】下列不可见的光的应用中，属于应用紫外线的是（）A．用遥感技术检测森林火灾B．用验钞机检验钞票真伪C．在浴室中安装“浴霸”取暖D．用遥控器遥控电视机【答案】B【详解】A．红外线容易穿透云层，所以用遥感技术监测森林火灾利用的是红外线，故A不符合题意；B．紫外线能使荧光物质发光，用验钞机检验钞票真伪就是利用了此特点，故B符合题意；C．在浴室中安装“浴霸”取暖利用了红外线的热效应，故C不符合题意；D．红外线可以进行遥控，电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视的控制，故D不符合题意。故选B。【变式2】小刚在岸边行走时看到水中的游鱼，看到的鱼的位置在实际鱼的位置的（选填“上方”或“下方”）。太阳光中的（选填“红外线”或“紫外线”）有消毒杀菌的作用，因此我们定期晒被褥。【答案】上方紫外线【详解】[1]小刚在岸边行走时看到水中的游鱼，看到的鱼的位置在实际鱼的位置的上方。这是因为光从水中斜射入空气时会发生折射，折射角大于入射角，导致光线向水面偏折，人眼逆着折射光线看去，会看到鱼的虚像，这个虚像在实际鱼的上方。[2]太阳光中的紫外线有消毒杀菌的作用，因此我们定期晒被褥。紫外线能够破坏微生物的DNA，从而达到杀菌的效果。紫外线还能促进人体合成维生素D，但过量照射也可能对皮肤造成伤害，因此需要适度晒太阳。【变式3】电焊工人在焊接时，要戴上防护眼罩，这主要防止电焊的弧光中有强烈的（选填“红外线”，“紫外线”或“可见光”）对人眼的伤害，此光在空气中的传播速度记为v₁；医院里利用（选填“可听声波”，“次声波”或“超声波”）诊断仪帮助医生检查病人体内脏器，此声波在空气中的传播速度记为v₂；则v₁（选填“大于”、“小于”或“等于”）v₂。【答案】紫外线超声波大于【详解】[1]电焊工人在焊接时，要戴上防护眼罩，这主要防止电焊的弧光中有强烈的紫外线对人眼的伤害，紫外线是一种不可见光。[2]医院里利用超声波诊断仪帮助医生检查病人体内脏器，超声波除了医学诊断，也常常用来测距。[3]因为在空气中光速比声速快，所以v₁大于v₂。【方法技巧】方法技巧1红外线与紫外线的区别与应用1、核心区别：先抓“特点差异”（1）红外线：热效应强（能传递热量）。（2）紫外线：化学效应强、能使荧光物质发光。2、记忆技巧（2个简单口诀）（1）“红外热、紫外光”：红外线核心是“热效应”，紫外线核心是“荧光/化学效应。（2）“遥控加热用红外，消毒验钞用紫外”：直接对应常见应用，快速联想。【巩固训练】1．红外线和紫外线在日常生活中有着广泛的应用，下列仪器中利用紫外线工作的是（）A．电视遥控器B．遥感探测器C．夜视仪D．验钞机【答案】D【详解】AC．红外线具有热效应，且能传递信息，电视遥控器、夜视仪是利用红外线工作，故ABC不符合题意；B．遥感探测器可利用电磁波进行探测，其工作波段可包括红外线、可见光和微波等，红外遥感是其重要应用之一，故B不符合题意；D．.验钞机是利用了紫外线能使荧光物质发光的原理，故D符合题意。故选D。2．下列光现象中，说法错误的是（）A．晴天，树荫下的光斑是由光沿直线传播形成的B．验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪C．矫正近视眼要配戴凹透镜片做成的眼镜D．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变【答案】D【详解】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，现象：小孔成像、树荫下的光斑等，故A正确，不符合题意；B．人民币上有用荧光物质印的字，验钞机会发出一种人们看不见的光－紫外线，紫外线能使荧光物质发光，从而使我们看到它，故B正确，不符合题意；C．近视眼是由于晶状体变得更凸，焦距变小，像成在视网膜前面，需要带凹透镜使光发散后再会聚到视网膜上，故C正确，不符合题意；D．光从一种介质进入另一种介质时，若光垂直入射，则光的传播方向不变，故D错误，符合题意。故选D。3．物理知识在日常生活中随处可见。以下物理知识在生活中的应用不正确的是（）A．紫外线能杀死微生物B．手机屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三原色混合而成C．一个物体，当它的温度升高时，它辐射的红外线会增强D．过量的紫外线照射轻则使皮肤粗糙，重则会引起皮肤癌【答案】B【详解】AD．适当的紫外线照射可以合成维生素D；紫外线可以杀死微生物；紫外线能使荧光物质发光；过量的紫外线对人体造成伤害轻则使皮肤糙，重则引起皮肤癌，故AD正确，不符合题意；B．手机屏幕上丰富的色彩是由红、绿、蓝三原色按一定比例混合而成，故B错误，符合题意；C．一个物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故C正确，不符合题意。故选B。4．如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，从三棱镜射出各种颜色的光，颜色由上而下，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这些不同颜色的光，按照一定的顺序排列，形成太阳的可见光谱。以下说法正确的是（）A．色光的三原色是白、红、绿B．图中，看到的紫色的光是紫外线C．在可见光谱的红端之外的辐射叫做红外线D．太阳光被分解成各种颜色的光，这种现象叫做光的折射【答案】C【详解】A．色光的三原色是红、绿、蓝，故A错误；B．图中，看到的紫色的光不是紫外线，紫外线看不到，故B错误；C．我们把红光之外的辐射叫做红外线，故在可见光谱的红端之外的辐射叫做红外线，故C正确；D．当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，故D错误。故选C。5．12月9日，西安万象城盛大启幕，新地标“生命之树”景观正式亮相，如图所示，其设计灵感来自西安古观音禅寺内的千年古银杏。下列有关说法正确的是（）A．灯光在空气中传播速度为340m/sB．五光十色的彩灯是由红、绿、黄三种色光混合而成的C．夜空中笔直的光束说明光在同种均匀介质中沿直线传播D．红色的灯光是红外线光束【答案】C【详解】A．光在真空中的传播速度最大，为3×108m/s，在空气中的速度略小于在真空中的速度，故A错误；B．红、绿、蓝是光的三原色，五光十色的彩灯是由光的三原色红、绿、蓝混合而成的，故B错误；C．光在同种均匀介质中沿直线传播，则夜空中的光束是笔直，故C正确；D．红外线属于不可见光，人眼无法看到红外线，红色的灯光属于可见光，故D错误。故选C。6．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。如图甲所示，在近视眼模型的“晶状体”（2）前选加一个透镜（1），就会使光束会聚在视网膜上。则框内（1）（2）需要依次填入图乙的元件是A．①② B．①④ C．③④ D．③②【答案】B【详解】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。如图甲所示，在近视眼模型的“晶状体”（2）前选加一个透镜（1），就会使光束会聚在视网膜上。则框内（1）是凸透镜，纠正近视眼的是凹透镜，（1）（2）需要依次填入图乙的元件是①④，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。7．如图中所涉及的光学知识说法正确的是（）A．不锈钢勺子的里面相当于凹透镜，对光有会聚作用B．潜望镜是利用光的折射原理制成的C．渔船在水中的倒影是光的反射形成的D．医院利用紫外线拍摄的“热谱图”进行诊病【答案】C【详解】A．不锈钢勺子的里面对光发生反射，相当于凹面镜，对光有会聚作用，故A错误；B．潜望镜是利用光的反射原理制成的，故B错误；C．水面相当于平面镜，渔船在水中的倒影是光的反射形成的，故C正确；D．红外线具有热效应，医院利用红外线拍摄的“热谱图”进行诊病，故D错误。故选C。8．关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（

）A．甲图，电视机遥控器，利用了紫外线传输信息B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图【答案】B【详解】A．甲图，电视机遥控器，利用了红外线传输信息，故A错误；B．乙图，凸面镜对光线具有发散作用。街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野，故B正确；C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，故C错误；D．丁图，物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故D错误。故选B。9．红外夜视仪的工作原理是（）A．在通常情况下，人在夜间的体温比野外的草木、岩石的温度要高，人辐射的红外线比它们强，所以能看清楚人B．人能活动而草木、岩石不动，所以能看清楚人C．人能发出声音，故能看到人D．人能发出各种颜色的光，所以能看见【答案】A【详解】A．所有物体都会辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强。夜间人体温度通常高于草木、岩石等环境物体，因此人体辐射的红外线更强。红外夜视仪通过探测物体自身辐射的红外线差异成像，实现对夜间目标的清晰观察。故A符合题意；B．红外夜视仪不依赖物体的运动状态，静止的人体同样因温度差异被探测到。故B不符合题意；C．声音与红外线无关，属于声波探测，非红外夜视仪原理。故C不符合题意；D．人体不发出可见光，红外线属于不可见光，夜视仪通过传感器将红外信号转换为可见图像。故D不符合题意。故选A。10．光现象与我们的生活息息相关。电视机的遥控器可以发射一种不可见光，这种不可见光是（选填“红外线”或“紫外线”），如图所示，不把它对准电视机，对着墙壁按按钮也能控制电视机，说明这种光也和可见光一样，能发生现象。【答案】红外线反射【详解】[1][2]遥控器发出的是红外线，它会以光波的形式传播，并且可以发生反射，有时遥控器并没有对准电视机的控制窗口，而是沿某一合适的方向对准墙壁按下按钮，也可以控制电视机，这是利用了光的反射。11．正在放映节目的电视屏幕（选填“是”或“不是”）光源；电视机屏幕的彩色画面是由红、蓝三种色光混合而成的；电视机的遥控器是利用来实现遥控的。【答案】是绿红外线【详解】[1]正在放映节目的电视屏幕可以自行发光，是光源。[2]光的三原色是红、绿、蓝，电视机屏幕的彩色画面是这三种色光混合而成的。[3]红外线热效应比较强，可以制成热谱仪；红外线可以遥控，用来制成遥控器。12．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。【答案】红外线漫【详解】[1]自动感应水龙头的感应窗是利用红外线来感应的，因为红外线具有热效应，且能实现非接触式感应。[2]手的表面是粗糙的，红外线照射到手上时，反射光线会射向四面八方，这种反射是漫反射，感应窗内的接收管接收到反射信号后控制出水。13．有些步枪在瞄准器上安装上线夜视仪后，在黑夜也能寻找目标进行射击。日光灯发光是由灯管内辐射出的线，激发了敷在灯管内壁的荧光粉而发光的。【答案】红外紫外【详解】[1]红外线夜视仪能够探测物体发出的红外辐射，并将不可见的红外线转换为可见图像，从而在夜间或低光环境下看清目标。[2]日光灯的工作原理是电流通过汞蒸气产生紫外线，紫外线照射灯管内壁的荧光粉，荧光粉吸收紫外线能量后发出可见光。14．如图所示，是利用紫外线诱导可见荧光摄影技术，用照相机拍摄的花卉照片，该技术利用了紫外线的荧光效应，生活中的（选填“验钞机”或“遥控器”）也是利用紫外线工作的.拍照时，花朵通过镜头成（选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像，若要拍摄花朵顶部的特写，照相机要（选填“靠近”或“远离”）花朵，同时将照相机镜头（选填“前伸”或“后缩”）。【答案】验钞机倒立靠近前伸【详解】[1]紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，验钞机是利用紫外线工作的。[2]拍照时，镜头的成像原理是照相机的成像原理，物体即花朵通过镜头成倒立、缩小的实像。[3][4]若想要拍摄花朵顶部的特写，即像变大，根据凸透镜成实像时，物进像远像变大的规律可知，应使物距变小，像距变大，故摄影者要