§3.2人眼看不见的光 学案 2023-2024学年苏科版物理八年级上册（含答案）

《第三章 二、人眼看不见的光》研学案
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【课题】 第三章 二、人眼看不见的光
【教学目标】
1. 知识与技能
（1）了解红外线、紫外线的存在，了解它们的性质．
(2) 了解红外线和紫外线在生活、高科技领域的应用
2. 过程和方法
（1）能通过探究，归纳得出光的传播规律，进而能用光的直线传播来理解小孔成像、日食月食等现象；
（2）了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速，理解激光测距的原理。
3. 情感态度与价值观
（1）感受科学探究带来的乐趣，体会科技的巨大力量。
（2）认识科技发展对人类生活和自然环境的影响，培养学生善待自然、保护自然的意识
【教学重难点】
1. 红外线的性质和应用
2. 紫外线的性质和应用
【教法学法】
演示法、启发法、实验法、讲授法等
【教学器材】
三棱镜、温度计、遥控器、验钞机、紫外灯、红外报警演示仪等
【教学过程】
新课导入
活动一：复习完成色散实验 将温度计的玻璃泡放置于红光的外侧让学生观察温度计示数的变化。
学生讨论交流。
小结1：红光的外侧一定存在一种人眼看不见的特殊的光—红外线
概念介绍 可见光： 人眼可以看见的光，如：红光、黄光、绿光等等
思考：如果想要温度计上升得更明显，你有什么建议？
学生：将玻璃泡涂黑，增强它吸收热量的能力。
二、介绍红外线
(1)在可见光谱的红光之外存在着一种人眼看不见的光，称为红外线．它是由英国物理学家赫胥尔在1800年发现的．
(2)红外线是可见光谱中红光之外的一种不可见光，而且自然界中任何物体都能发出红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强．所以我们能明显感觉到温度较高的暖气片或铁块的温度．
(3)性质及应用：
①红外线的主要特征是热效应强．各种物体吸收了红外线后温度升高，因此人们利用红外线来加热物品，工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆，家庭用红外线烤箱烤食物，浴室用的暖灯用红外线来取暖，医疗上利用红外线来进行诊断和理疗．
②由于红外线穿透云雾的能力比较强，利用灵敏的红外探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收的信号进行处理，可以显示出被测物体的形状和特征，这就是红外遥感．利用红外遥感技术可以对地球进行勘测，寻找水源、监视森林火灾、估测大面积农作物的长势和收成、预报风暴和寒潮等，红外线在军事上也有重要的应用，
③红外线还可以用来进行遥控，电视机、录像机、空调等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、录像机、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的灯、自动门、洁具等．
【知识归纳】红外线的主要特征是热效应强，自然界中任何物体都能发出红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强．
紫外线
既然在红光的外侧有红外线，那么在紫光的外侧有紫外线吗
活动二：还是利用色散实验，将100元人民币的防伪标记靠近紫光外侧，学生观察发现有金黄的100元标记，说明在可见光谱的紫光之外存在着一种看不见的光，称为紫外线．它是由德国物理学家里特在1802年发现的．
性质及应用：
①紫外线的主要特点是辐射能量强，具有杀伤力，很容易使照相底片感光．一切高温物体，如太阳、弧光灯等发出的光都含有紫外线．
②紫外线有很强的化学作用，用紫外线照相能辨认出细微差别，例如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹．
③紫外线有很强的荧光效应，能使许多物质发出荧光，日光灯和农业上诱杀害虫用的黑光灯都是用紫外线来激发荧光物质发光的．
④紫外线还有杀菌消毒作用，医院里常用紫外线来给病房和手术室消毒．
⑤紫外线还能促进生理作用和治疗皮肤病、软骨病等．经常在矿井下劳作的工人，适当地照射紫外线，能促进身体健康；但过强的紫外线能伤害人的皮肤，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．
【知识归纳】紫外线能使荧光物质发光，化学作用强，生理作用强．
知识拓展：生活中的光
(1)地球周围有一层厚厚的大气，大气能够把阳光向四面八方散射，而且太阳光中波长较短的光最易被散射，波长较长的光不易被散射．
(2)不同颜色的光的波长不同．在“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”中，红光波长最长，紫光波长最短．
(3)蓝光、紫光易被大气散射，传不远；红光、黄光不易被大气散射，传播远，穿透能力强．在交通中常用黄光起警示作用．
(4)紫外线波长比红外线的波长短．
【知识归纳】①在大气中波长较短的光最易被散射，波长较长的光不易被散射；②不同颜色的光的波长不同；③波长较长的光传播远，穿透能力强，
【新知应用】
医院里杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色的光，其原因是
A. 其实那盏灯并不是紫外线灯，因为紫外线本身是看不见的
B. 灯管在发出紫外线的同时，还发出少量的蓝光和紫光
C. 该灯管发出的紫外线与太阳发出的紫外线不同，前者是淡紫色的，后者是看不见的
D. 紫外线本身就是紫色的
在光谱的______ 以外，也有一种看不见的光，叫做紫外线．紫外线具有荧光效应，能使许多物质发出荧光，可以制成______ ．
2020年初，一场突如其来的疫情打乱了人们平静的生活，新型冠状病毒以极强的传染性迅速席卷全球。抗疫期间，戴上口罩和眼罩的工作人员对进出小区的人们测量体温，如图所示。眼罩的玻璃片常常模糊不清，这是由于水蒸气发生了______现象，额温枪是利用人体辐射的______测量体温的。
如图是一束太阳光射向三棱镜后，在后面光屏上出现三个区域，其中b区域出现了彩色的光带，此实验说明了______；从b区域分离出______三种颜色的光，把这三种强度相同的色光照在一起，可以出现白光；能使被照物体发热的是______区域的光。
【课后作业】
1．小明对自动感应门很感兴趣，想了解其原理，他查阅有关资料后得知，自动感应门有两种类型：一种是感应装置接收到人所发出的红外线，
将门打开；另一种是感应装置发出微波来感知向门移动的物体，将门打开．以下设计方案能探究某自动门是哪种类型的是( )
A．速度相同的两个人分别向门靠近，观察门的反应
B．人以两种不同速度分别向门靠近，观察门的反应
C．门打开后，人在门前静止一段时间，观察门的反应
D．白天和黑夜分别让人向门靠近，观察门的反应
2．利用紫外线可使荧光物质发生荧光，人们制成了( )
A．验钞机 B．遥控器 C．微波炉 D．超声波诊断仪
3．下列现象中，关于紫外线应用的说法中，不正确的是( )
A．人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用
B．适当照射太阳光可以促使人体合成维生素
C．经常在太阳光F晒晒衣物，可以起到杀菌消毒作用
D．电视机的遥控器可以发出不同的紫外线，来实现对电视机的遥控
4．某些动物（如响尾蛇）靠红外线来捕食，它们是根据猎物身上发出的红外线来确定猎物的位置．下面哪个是人们模仿响尾蛇的这一特点而发明出来的( )
A．可以进行科学实验的宇宙飞船 B．一种可以跟踪敌方飞机的导弹
C．红外线照相机　　　　　　　　 D．红外线夜视仪
5．装在步枪瞄准器上的红外线夜视仪的制作原理是( )
A．红外线的热作用强，温度越高，辐射的红外线越强
B．红外线的穿透雾的能力强，夜间有雾，也能穿过去
C．红外线人眼看不见，不易被敌人发现
D．枪发出红外线照在敌人的身上
6．让太阳光通过棱镜后，出现一条彩色光带，我们将温度计放在光谱上红光以外部分，发现温度计示数_______（填“上升”“下降”或“不变”），这说明该地方_______（填“有”或“无”）能量辐射．
7．在城市的宾馆里有“手一伸水自来，手一收水自停”的全自动感应水龙头．如图所示，这是利用_______进行自动控制的．
8．如图所示，超声波加湿器是利用超声波振动时具有_______，将水滴击打成为非常小的雾滴，喷洒到空气中增加“湿度”的；医院里用_______线杀死微生物，达到灭菌的目的．
9．钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施．某同学在较暗的环境中做了如图中所示的三次实验．
(1)如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光．这表明紫外线能使_______发光．
(2)如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光．这表明紫外线能被透明玻璃_______．
(3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另—侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光．他做这次实验是为了探究_______．
10．小明等同学按图所示的方法，探究光的色散现象．
(1)小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度的示数升高，小明由此现象猜测，并通过实验证实：红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做_______．
(2)用温度计测试不同光的热效应时，发现在区域温度计的示数变化最明显，由此得出结论：_______的热效应最强．
(3)实验过程中小明同学为了使温度计的示数升得更快，应将温度计的玻璃泡涂成的颜色是_______，同时将温度计尽可能_______（填“远移”或“靠近”）三棱镜．
11．红外线具有　 　效应。浙江大学柏浩研制出一种神奇织物、该织物隔热性能较好，将它披在兔子身上，用红外照相机拍摄得到的照片可能是　 　（甲/乙）图。
12．验钞机能检验人民币的真伪，它的原理是利用　 　使荧光物质发光。卫星能对各地秸杆燃烧情况进行监控，其原理是利用温度越高，辐射的　 　越强，人们　 　（填“能”或“不能”）直接用眼睛观察这种光。
13．电视机的遥控器能发射一种不可见光。即　 　，以实现对电视的控制。彩色电视画面上的色彩是由红、　 　、蓝三种色光混合而成。
14．1800年，英国科学家赫歇尔在研究各种色光的热效应时，发现了　 　线.1801年，德国物理学家里特在照片感光中发现问题，反复研究，发现了　 　线，此光线最显著的性质是　 　。
15．对于验钞机、电视机遥控器、响尾蛇捕食和医院诊断病情用的B超来说，其中属于紫外线应用的是　 　；属于超声波应用的是　 　。
16．在光的色散实验中，小明在测量不同色光区域温度时，发现温度计放在　 　（选填“b点上方”、“bc两点之间”或“c点下方”）时温度计示数上升得快，这是因为在这一区域有一种看不见的光叫　 　。
参考答案
【新知应用】
1.B
2.紫光；验钞机
3.液化 红外线
4.太阳光是由多种色光复合而成的 红、绿、蓝 a
【课后作业】
1．C　2．A　3．D　4．B　5．A
6．上升 有 7．红外线 8．能量 紫外
9．(1)荧光物质　(2)反射　(3)紫外线能否透过玻璃（玻璃对紫外线的吸收能力；玻璃对紫外线的反射能力等)
10．(1)红外线　(2)红外线　红外线　(3)黑色　靠近
11.热；乙
12.紫外线；红外线；不能
13.红外线；绿
14.红外；紫外； 使荧光物质发光
15.验钞机；医院诊断病情用的B超
16.b点上方；红外线