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2019-2020年八年級科學上冊 看不見的光教案 鄂教版 一. 教學內容： 看不見的光 二. 學習目標： 1、初步了解太陽光譜和看不見的光，確認紅外線、紫外線的存在，認識它們的性質。（重點） 2、學習對不可見事物通過其可見的效應來對該事物進行研究的方法，了解紅外線和紫外線在生活、科技領域的應用，體會科技的力量。（難點） 3、知道光是一種頻率很高、波長很短的電磁波，了解電磁波的有關知識。 三. 重難點講解： 【知識點1】光譜 1、棱鏡：常用的棱鏡是橫截面為三角形或梯形的三棱鏡，通常簡稱為棱鏡。棱鏡可以改變光的傳播方向，還可以使光發(fā)生色散。 2、光的色散：太陽光通過棱鏡后，被分解成各種顏色的光，如果用一個白屏來承接，在白屏上就形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這種現(xiàn)象叫做光的色散。 3、光譜：棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光。把它們按這個順序排列起來，就是光譜。（從左往右其波長逐漸減小；散射逐漸增強；人眼辨別率依次降低）應用：傍晚太陽是紅的，晴天天是藍的，汽車的霧燈是黃光。 【知識點2】可見光 光的色散現(xiàn)象中出現(xiàn)的七種色光（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）能夠作用于人的眼睛并引起視覺，通常叫做可見光。七種可見的色光中，其中波長最短的是紫光，波長約為400nm，波長最長的是紅光，波長約為770nm。 【知識點3】紅外線 （重點） 1、紅外線的性質：波長比紅光更長的光不能引起視覺，叫做紅外線。紅外線的波長范圍很寬，約為770～106nm。一切物體，包括大地、人體、農作物和車船，都在輻射紅外線。物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強，波長越短。在熱學中所說的熱輻射，指的就是紅外線輻射、它是熱傳遞的方式之一。 2、紅外線的用途 （1）可以用來診斷疾病。當物體的溫度上升時，盡管外表看起來還跟原來一樣，但它輻射的紅外線卻大大增加了。人生病時，局部皮膚的溫度異常，如果用裝了對紅外線敏感的膠片的照相機給皮膚拍照，并與健康人的照片對照，有助于對疾病作出診斷。 （2）夜間人的體溫比周圍環(huán)境的溫度高，因此人輻射的紅外線比環(huán)境的強。人們根據(jù)這一原理制成了紅外夜視儀，可以用在步槍瞄準器上。 （3）紅外線還可以用來進行遙控。遙控器前有一個發(fā)光二極管，按下鍵時，發(fā)出不同的紅外線，實現(xiàn)遙控。例如遙控式電視機、錄像機等。 （4）紅外線的頻率比可見光更接近固體物質分子的固有頻率，因此更容易引起分子的共振。所以，紅外線的電磁場的能量更容易轉變成物質的內能。利用紅外線的這種熱作用，可以加熱物體、烘干油漆和谷物、進行醫(yī)療等。市場上烤制雞鴨等肉類食品的“遠紅外烤箱”，它的燈管工作時發(fā)出的光是從可見的紅光到波長很長的紅外線，加熱作用主要是靠其中的長波紅外線來實現(xiàn)的，并由此得名。 注意：不要以為烤箱中的紅光就是紅外線！紅外線是看不見的！ 【知識點4】紫外線 （重點） 1、紫外線也是不可見光，它的波長比紫光還短，大約為5～400nm。紫外線具有熒光效應，紫外線還有很強的化學效應，在紫外線的照射下，我們體內某些物質會發(fā)生化學變化，產生黑色素。 2、紫外線在生活中的應用： （1）適當?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D。這種維生素有助于人體對鈣的吸收，所以兒童常曬太陽能夠防止缺鈣引起的佝僂病。 （2）紫外線能殺死微生物，在醫(yī)院的手術室、病房里常可以看到用紫外線燈殺菌。注意：消毒用的紫外線燈看起來是淡藍色的，這是因為它不僅發(fā)出看不見的紫外線，而且發(fā)出少量紫光的緣故！紫外線是看不見的！ （3）紫外線可以使熒光物質發(fā)光，日光燈管的管壁上涂的就是一種熒光物質，鈔票或商標也用熒光物質制作防偽標志。 過量的紫外線照射對人體十分有害，輕則使皮膚粗糙，重則引起皮膚癌。 【知識點5】電磁波 1、無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、Ⅹ射線等合起來，構成了范圍非常廣闊的電磁波譜（如圖所示），其中最長的波長是最短的波長的1021倍以上。從圖中我們可以看出，長波的紅外線和微波已經重疊，短波的紫外線已經進入倫琴射線的區(qū)域。從無線電波到γ或X射線，都是本質上相同的電磁波，它們的行為服從共同的規(guī)律： （1）在真空中的傳播速度相同，都為c=3.0108 m/s。 （2）電磁波本身就是一種物質，故不需要別的物質為媒介，它能在真空中傳播。 （3）電磁波具有波的特征，能發(fā)生反射折射等。 2、電磁波的應用及危害：各種用電設備工作時由于帶電量、電流發(fā)生變化會向周圍空間輻射電磁波。例如：家用電器的通電斷電，電氣設備的火花放電、弧光放電，熒光燈、電吹風中的變化電流等都要輻射電磁波。我們生存的環(huán)境中存在著不同頻率、波長的電磁波，其中波長1mm~1m（頻率300千兆赫~300兆赫）的電磁波對人體健康影響很大，造成對環(huán)境的電磁污染。1mm~1m波長的的電磁波是微波，微波對人體危害大，能引起失眠、健忘、易怒、心律減慢、影響遺傳等疾病。微波爐的微波泄漏、無線電發(fā)射機、雷達等是造成微波污染的重要來源，我們應注意防護。 【知識點6】X射線 波長比紫外線更短的光叫做倫琴射線，也叫X射線，是德國物理學家倫琴（1845～1923）在1895年發(fā)現(xiàn)的。它的穿透能力很強，能使包在黑紙里的照相底片感光。由于X射線穿透物質的厚度跟物質的密度有關，在工業(yè)上可以用來檢查金屬部件內部有沒有砂眼、裂紋等缺陷，在醫(yī)學上可以用來透視人體，檢查體內的病變及骨骼情況。 【典型例題】 例1、驗鈔機發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質發(fā)光；家用電器的遙控器發(fā)出的“光”，能用來控制電風扇、電視機、空調器等。對于它們發(fā)出的“光”，下列說法中正確的是 A、驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線 B、驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線 C、驗鈔機發(fā)出的“光”是紫外線，遙控器發(fā)出的“光”是紅外線 D、驗鈔機發(fā)出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線 解析：我們知道紫外線具有熒光效應，所以人們通常利用紫外線的這個特點來防偽，因而驗鈔機發(fā)出的“光”應該是紫外線；而紅外線常用于遙控，例如遙控式電視機、錄像機等。按下遙控器上的按鈕，遙控器就發(fā)出紅外線脈沖信號，受控機器收到信號后就進行相應的操作，如變換頻道、改變音量等。 答案：C 例2、為什么利用紅外線可以測量人的體溫？ 解析：因為紅外線是一種不可見光，一切物體，包括大地、人體、農作物和車船，都在輻射紅外線，熱的物體比冷的物體能發(fā)出帶有更多能量和更高頻率的紅外線，利用此原理就可以測量人的體溫。 答案：紅外線測量器根據(jù)接收人體輻射出的紅外線頻率和波長來確定人體的體溫。 例3、在夏天的夜晚，農村的大片田中常看到一些黑色光燈。聽農業(yè)專家說 ，這是為了捕殺害蟲。你知道其中的科學道理嗎？ 解析：在農村的大片田中，夏天是害蟲最猖獗的時候。在這些害蟲中有許多昆蟲的眼睛對某些波長的紫外線特別靈敏。在農田中安裝一些紫外線燈（又叫黑光燈），它們發(fā)出的強烈的紫外線會將昆蟲吸引過來，使它們掉入事先準備好的水鍋中，將它們殺死，從而減小農田中的害蟲數(shù)量，起保護莊稼的作用。 答案：黑色光燈就是紫外線燈，它們發(fā)出的強烈的紫外線會將昆蟲吸引過來殺死，保護莊稼。 例4、舉出以下四種電磁波在人們生活、生產中應用的事例（每種電磁波各舉一例） 示例：紅外線：電視機遙控器利用紅外線進行遙控 ?。?）無線電波：_______________________________________________________. ?。?）微波：_______________________________________________________. 　（3）紫外線：_______________________________________________________. ?。?）Ｘ射線：_______________________________________________________. 解析：要正確解答本題，一定要熟悉各種電磁波的用途，（1）無線電波最早應用于航海中，使用摩爾斯電報在船與陸地間傳遞信息?，F(xiàn)在，無線電波有著多種應用形式，包括無線數(shù)據(jù)網(wǎng)，各種移動通信以及無線電廣播等；而微波是一種具有極高頻率（通常為300MHz~300GHz）,波長很短（通常為1m~1mm）的電磁波，由于微波具有頻率高、頻帶寬、信息量大的特點，所以被廣泛應用于各種通信業(yè)務以及無線電輻射計，微波爐等等；紫外線的常見應用是因為紫外線能殺死微生物，在醫(yī)院的手術室、病房里?？梢钥吹接米贤饩€燈殺菌；由于X射線穿透物質的厚度跟物質的密度有關，在工業(yè)上可以用來檢查金屬部件內部有沒有砂眼、裂紋等缺陷，在醫(yī)學上可以用來透視人體，檢查體內的病變及骨骼情況。 答案：（1）廣播電臺利用無線電波廣播；（2）微波爐利用微波加熱；（3）醫(yī)院利用紫外線殺菌；（4）醫(yī)院利用X射線對人體透視。 【模擬試題】（答題時間：40分鐘） 1、下列有關紅外線的說法中錯誤的是（ ）。 A、用紅外線拍出的“熱譜圖”，有助于對疾病做出診斷 B、在步槍的瞄準器上安裝紅外線夜視儀，在夜間能捕捉到敵人 C、在醫(yī)院的手術室、病房里，常可以看到用紅外燈來滅菌 D、紅外線可以用來對儀器設備進行遙控 2、紫外線是（ ）。 A、藍色的 B、紫色的 C、看不見的 D、無法確定 3、冬天使用的紅外線烤火爐，會發(fā)出淡紅色的光，這是因為（ ）。 A、火爐紅外線本身就是一種淡紅色的光 B、烤火爐的電熱絲的溫度超過標準，因此在發(fā)出紅外線的同時還發(fā)出少量紅色的光，紅外線本身是看不見的，看見的淡紅色的光并不是紅外線 C、紅外線中有一部分是看得見的，有一部分是看不見的，看得見的那一部分是淡紅色 D、以上說法都是錯誤的 4、醫(yī)院里殺菌用的紫外線燈看起來發(fā)出淡紫色的光，其原因是（ ）。 A、其實那盞燈并不是紫外線燈，因為紫外線本身是看不見的 B、燈管在發(fā)紫外線的同時，還發(fā)出少量的藍光和紫光 C、該燈管發(fā)出的紫外線與太陽發(fā)出的紫外線不同，前者是淡紫色的，后者是看不見的 D、上述說法都不對 5、下列關于紅外線的說法正確的是（ ）。 A、紅外線是一種可見光，能被肉眼看到 B、一切物體都可以發(fā)射紅外線，溫度較高的物體發(fā)射的紅外線也較多 C、物體在常溫下不會發(fā)射紅外線，只有溫度升高到一定程度才發(fā)出紅外線 D、紅外線能使熒光粉感光，能用來鑒別真?zhèn)吴n票 6、關于紫外線的說法中正確的是（ ）。 A、紫外線具有化學作用，它很容易使照相底片感光，人們常用紫外線照相技術分辨留在紙上的指紋 B、紫外線有一定的生理作用，常用它來殺菌。家用衣物等在太陽光下曬可以消毒 C、過強的紫外線會傷害人的眼睛和皮膚 D、紫外線可以用在遙感技術中，還可以用它來勘測地熱、尋找水源、監(jiān)視森林火情等 7、下列家用電器中應用電磁波工作的是 A.電熨斗 B.電風扇 C.微波爐 D.洗衣機 8、下列設備工作時所發(fā)出的波，不屬于電磁波的是 A、B超檢查身體時發(fā)出的超聲波 B、微波爐加熱食物時發(fā)出的微波 C、電視發(fā)射塔發(fā)出的電波 D、互聯(lián)網(wǎng)光纜中傳播的光波 9、棱鏡可以把太陽光分解為不同的顏色的光，把它們按順序排列起來，就是 。 10、紅外線是一種看不見的光，通過紅外線的照射，可使物體的溫度 ，任何物體均可以輻射出紅外線，溫度較高的物體發(fā)出的紅外線也 。 11、紫外線也是一種看不見的光，紫外線能殺死 ，能使熒光物質 ，人適當?shù)亟邮茏贤饩€照射 ，過量的紫外線照射對人體 。 是天然紫外線的重要的來源。 12、美英聯(lián)軍在伊拉克戰(zhàn)爭中，軍人在夜間都佩戴著紅外線夜視儀，他們在漆黑的夜晚也能發(fā)現(xiàn)敵方。紅外線夜視儀是根據(jù)夜間人的 比周圍草木或建筑物的溫度 ，人體輻射的 比較 的原理制成的。 13、天然紫外線的重要來源是 ，地球周圍大氣層上部的 可吸收紫外線，使得陽光中的紫外線大部分不能到達地面，但目前 正在受到空調、冰箱里逸出的_________等物質的破壞，出現(xiàn)了“空洞”。 14、有一種“隱形飛機”，可以有效避開雷達的探測，秘密之一在于它的表面有一層特殊材料，這種材料能夠＿＿＿＿（填“增強”或“減弱”）對電磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠＿＿＿＿（填“增強”或“減弱”）電磁波反射回雷達設備. 15、1876年貝爾發(fā)明了電話，這是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電腦和＿＿＿＿相繼出現(xiàn)，在全球范圍內使信息得到高速共享。 16、如圖所示，使用手機時，聲音信息搭載在＿＿＿＿上傳向基地臺。 17. “小靈通”是一種移動通訊工具，它環(huán)保、經濟。如圖所示。是隨處可見的安裝于某樓頂?shù)摹靶§`通”發(fā)射接收信號的裝置，其中AB、CD為絕緣支架。AE、BG、CF、DM為四根等長的銀白色的金屬桿。ON為普通金屬桿且比AE長許多，并由較粗的金屬線RP直接連接到樓頂邊緣的鋼筋上，則ON所起的是___________作用；___________是接收、發(fā)射電磁波的天線。 18、打開收音機的開關，將旋鈕調到沒有電臺的位置，并將音量開大。取一節(jié)舊的干電池和一根導線，靠近收音機，將導線的一端與電池的一極相連，再用導線的另一端與電池的另一極時斷時續(xù)的接觸，如圖所示，會聽到收音機發(fā)出“咔咔”聲，這一現(xiàn)象驗證了 的存在?，F(xiàn)將收音機放入玻璃罩中，用抽氣機抽去罩中的空氣，重復以上實驗，卻發(fā)現(xiàn)聽不到收音機發(fā)出的“咔咔”聲，試分析 （1）收音機放在真空玻璃罩中聽不到“咔咔”聲的原因是 。 （2）謝老師在一次乘坐鎮(zhèn)江商業(yè)城的電梯時，發(fā)現(xiàn)性能完好的手機接收不到信號，請問這是什么原因？ 答： 。 請設計一個實驗驗證你的判斷。（簡述實驗方法） 【試題答案】 1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、ABC 7、C 8、A 9、光譜 10、升高、較強 11、細菌、發(fā)光、對健康有益、有害、太陽光 12、體溫、高、紅外線、強 13、太陽光、臭氧層、臭氧層、氟利昂 14、增強；減弱。 15、因特網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）。 16、電磁波 17、避雷（針），AE、BG、CF、DM。 18、電磁波；（1）聲音不能在真空中傳播。（2）電梯對電磁波有屏蔽作用。驗證方法：將手機設置到響鈴狀態(tài)后放入密閉的金屬容器內，試用另一手機呼叫盒內的手機，如果聽不到盒內的手機聲響，就說明金屬容器對電磁波有屏蔽作用。