八年级科学上册看不见的光教案 鄂教版.doc

看不见的光
一. 教学内容：
看不见的光

二. 学习目标：
1、初步了解太阳光谱和看不见的光，确认红外线、紫外线的存在，认识它们的性质。（重点）
2、学习对不可见事物通过其可见的效应来对该事物进行研究的方法，了解红外线和紫外线在生活、科技领域的应用，体会科技的力量。（难点）
3、知道光是一种频率很高、波长很短的电磁波，了解电磁波的有关知识。

三. 重难点讲解：
【知识点1】光谱
1、棱镜：常用的棱镜是横截面为三角形或梯形的三棱镜，通常简称为棱镜。棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散。

2、光的色散：太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象叫做光的色散。
3、光谱：棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。（从左往右其波长逐渐减小；散射逐渐增强；人眼辨别率依次降低）应用：傍晚太阳是红的，晴天天是蓝的，汽车的雾灯是黄光。

【知识点2】可见光
光的色散现象中出现的七种色光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）能够作用于人的眼睛并引起视觉，通常叫做可见光。七种可见的色光中，其中波长最短的是紫光，波长约为400nm，波长最长的是红光，波长约为770nm。

【知识点3】红外线 （重点）
1、红外线的性质：波长比红光更长的光不能引起视觉，叫做红外线。红外线的波长范围很宽，约为770～106nm。一切物体，包括大地、人体、农作物和车船，都在辐射红外线。物体的温度越高，它辐射的红外线越强，波长越短。在热学中所说的热辐射，指的就是红外线辐射、它是热传递的方式之一。
2、红外线的用途
（1）可以用来诊断疾病。当物体的温度上升时，尽管外表看起来还跟原来一样，但它辐射的红外线却大大增加了。人生病时，局部皮肤的温度异常，如果用装了对红外线敏感的胶片的照相机给皮肤拍照，并与健康人的照片对照，有助于对疾病作出诊断。
（2）夜间人的体温比周围环境的温度高，因此人辐射的红外线比环境的强。人们根据这一原理制成了红外夜视仪，可以用在步枪瞄准器上。
（3）红外线还可以用来进行遥控。遥控器前有一个发光二极管，按下键时，发出不同的红外线，实现遥控。例如遥控式电视机、录像机等。
（4）红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率，因此更容易引起分子的共振。所以，红外线的电磁场的能量更容易转变成物质的内能。利用红外线的这种热作用，可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等。市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”，它的灯管工作时发出的光是从可见的红光到波长很长的红外线，加热作用主要是靠其中的长波红外线来实现的，并由此得名。
注意：不要以为烤箱中的红光就是红外线！红外线是看不见的！

【知识点4】紫外线 （重点）
1、紫外线也是不可见光，它的波长比紫光还短，大约为5～400nm。紫外线具有荧光效应，紫外线还有很强的化学效应，在紫外线的照射下，我们体内某些物质会发生化学变化，产生黑色素。
2、紫外线在生活中的应用：
（1）适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D。这种维生素有助于人体对钙的吸收，所以儿童常晒太阳能够防止缺钙引起的佝偻病。
（2）紫外线能杀死微生物，在医院的手术室、病房里常可以看到用紫外线灯杀菌。注意：消毒用的紫外线灯看起来是淡蓝色的，这是因为它不仅发出看不见的紫外线，而且发出少量紫光的缘故！紫外线是看不见的！
（3）紫外线可以使荧光物质发光，日光灯管的管壁上涂的就是一种荧光物质，钞票或商标也用荧光物质制作防伪标志。
过量的紫外线照射对人体十分有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。

【知识点5】电磁波
1、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、Ⅹ射线等合起来，构成了范围非常广阔的电磁波谱（如图所示），其中最长的波长是最短的波长的1021倍以上。从图中我们可以看出，长波的红外线和微波已经重叠，短波的紫外线已经进入伦琴射线的区域。从无线电波到γ或X射线，都是本质上相同的电磁波，它们的行为服从共同的规律：

（1）在真空中的传播速度相同，都为c=3.0×108 m/s。
（2）电磁波本身就是一种物质，故不需要别的物质为媒介，它能在真空中传播。
（3）电磁波具有波的特征，能发生反射折射等。
2、电磁波的应用及危害：各种用电设备工作时由于带电量、电流发生变化会向周围空间辐射电磁波。例如：家用电器的通电断电，电气设备的火花放电、弧光放电，荧光灯、电吹风中的变化电流等都要辐射电磁波。我们生存的环境中存在着不同频率、波长的电磁波，其中波长1mm~1m（频率300千兆赫~300兆赫）的电磁波对人体健康影响很大，造成对环境的电磁污染。1mm~1m波长的的电磁波是微波，微波对人体危害大，能引起失眠、健忘、易怒、心律减慢、影响遗传等疾病。微波炉的微波泄漏、无线电发射机、雷达等是造成微波污染的重要来源，我们应注意防护。

【知识点6】X射线
波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线，是德国物理学家伦琴（1845～1923）在1895年发现的。它的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照相底片感光。由于X射线穿透物质的厚度跟物质的密度有关，在工业上可以用来检查金属部件内部有没有砂眼、裂纹等缺陷，在医学上可以用来透视人体，检查体内的病变及骨骼情况。

【典型例题】
例1、验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是
A、验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B、验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C、验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D、验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
解析：我们知道紫外线具有荧光效应，所以人们通常利用紫外线的这个特点来防伪，因而验钞机发出的“光”应该是紫外线；而红外线常用于遥控，例如遥控式电视机、录像机等。按下遥控器上的按钮，遥控器就发出红外线脉冲信号，受控机器收到信号后就进行相应的操作，如变换频道、改变音量等。
答案：C

例2、为什么利用红外线可以测量人的体温？
解析：因为红外线是一种不可见光，一切物体，包括大地、人体、农作物和车船，都在辐射红外线，热的物体比冷的物体能发出带有更多能量和更高频率的红外线，利用此原理就可以测量人的体温。
答案：红外线测量器根据接收人体辐射出的红外线频率和波长来确定人体的体温。

例3、在夏天的夜晚，农村的大片田中常看到一些黑色光灯。听农业专家说 ，这是为了捕杀害虫。你知道其中的科学道理吗？
解析：在农村的大片田中，夏天是害虫最猖獗的时候。在这些害虫中有许多昆虫的眼睛对某些波长的紫外线特别灵敏。在农田中安装一些紫外线灯（又叫黑光灯），它们发出的强烈的紫外线会将昆虫吸引过来，使它们掉入事先准备好的水锅中，将它们杀死，从而减小农田中的害虫数量，起保护庄稼的作用。
答案：黑色光灯就是紫外线灯，它们发出的强烈的紫外线会将昆虫吸引过来杀死，保护庄稼。

例4、举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）
示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控
　（1）无线电波：_______________________________________________________.
　（2）微波：_______________________________________________________.
　（3）紫外线：_______________________________________________________.
　（4）Ｘ射线：_______________________________________________________.
解析：要正确解答本题，一定要熟悉各种电磁波的用途，（1）无线电波最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在，无线电波有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等；而微波是一种具有极高频率（通常为300MHz~300GHz）,波长很短（通常为1m~1mm）的电磁波，由于微波具有频率高、频带宽、信息量大的特点，所以被广泛应用于各种通信业务以及无线电辐射计，微波炉等等；紫外线的常见应用是因为紫外线能杀死微生物，在医院的手术室、病房里常可以看到用紫外线灯杀菌；由于X射线穿透物质的厚度跟物质的密度有关，在工业上可以用来检查金属部件内部有没有砂眼、裂纹等缺陷，在医学上可以用来透视人体，检查体内的病变及骨骼情况。
答案：（1）广播电台利用无线电波广播；（2）微波炉利用微波加热；（3）医院利用紫外线杀菌；（4）医院利用X射线对人体透视。

【模拟试题】（答题时间：40分钟）
1、下列有关红外线的说法中错误的是（ ）。
A、用红外线拍出的“热谱图”，有助于对疾病做出诊断
B、在步枪的瞄准器上安装红外线夜视仪，在夜间能捕捉到敌人
C、在医院的手术室、病房里，常可以看到用红外灯来灭菌
D、红外线可以用来对仪器设备进行遥控
2、紫外线是（ ）。
A、蓝色的 B、紫色的 C、看不见的 D、无法确定
3、冬天使用的红外线烤火炉，会发出淡红色的光，这是因为（ ）。
A、火炉红外线本身就是一种淡红色的光
B、烤火炉的电热丝的温度超过标准，因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的，看见的淡红色的光并不是红外线
C、红外线中有一部分是看得见的，有一部分是看不见的，看得见的那一部分是淡红色
D、以上说法都是错误的
4、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、上述说法都不对
5、下列关于红外线的说法正确的是（ ）。
A、红外线是一种可见光，能被肉眼看到
B、一切物体都可以发射红外线，温度较高的物体发射的红外线也较多
C、物体在常温下不会发射红外线，只有温度升高到一定程度才发出红外线
D、红外线能使荧光粉感光，能用来鉴别真伪钞票
6、关于紫外线的说法中正确的是（ ）。
A、紫外线具有化学作用，它很容易使照相底片感光，人们常用紫外线照相技术分辨留在纸上的指纹
B、紫外线有一定的生理作用，常用它来杀菌。家用衣物等在太阳光下晒可以消毒
C、过强的紫外线会伤害人的眼睛和皮肤
D、紫外线可以用在遥感技术中，还可以用它来勘测地热、寻找水源、监视森林火情等
7、下列家用电器中应用电磁波工作的是
A.电熨斗 B.电风扇 C.微波炉 D.洗衣机
8、下列设备工作时所发出的波，不属于电磁波的是
A、B超检查身体时发出的超声波
B、微波炉加热食物时发出的微波
C、电视发射塔发出的电波
D、互联网光缆中传播的光波
9、棱镜可以把太阳光分解为不同的颜色的光，把它们按顺序排列起来，就是 。
10、红外线是一种看不见的光，通过红外线的照射，可使物体的温度 ，任何物体均可以辐射出红外线，温度较高的物体发出的红外线也 。
11、紫外线也是一种看不见的光，紫外线能杀死 ，能使荧光物质 ，人适当地接受紫外线照射 ，过量的紫外线照射对人体 。 是天然紫外线的重要的来源。
12、美英联军在伊拉克战争中，军人在夜间都佩戴着红外线夜视仪，他们在漆黑的夜晚也能发现敌方。红外线夜视仪是根据夜间人的 比周围草木或建筑物的温度 ，人体辐射的 比较 的原理制成的。
13、天然紫外线的重要来源是 ，地球周围大气层上部的 可吸收紫外线，使得阳光中的紫外线大部分不能到达地面，但目前 正在受到空调、冰箱里逸出的_________等物质的破坏，出现了“空洞”。
14、有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够＿＿＿＿（填“增强”或“减弱”）对电磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够＿＿＿＿（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备.
15、1876年贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一。随着科学技术的不断发展，电脑和＿＿＿＿相继出现，在全球范围内使信息得到高速共享。
16、如图所示，使用手机时，声音信息搭载在＿＿＿＿上传向基地台。

17. “小灵通”是一种移动通讯工具，它环保、经济。如图所示。是随处可见的安装于某楼顶的“小灵通”发射接收信号的装置，其中AB、CD为绝缘支架。AE、BG、CF、DM为四根等长的银白色的金属杆。ON为普通金属杆且比AE长许多，并由较粗的金属线RP直接连接到楼顶边缘的钢筋上，则ON所起的是___________作用；___________是接收、发射电磁波的天线。

18、打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了 的存在。现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析
（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 。
（2）谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，请问这是什么原因？
答： 。
请设计一个实验验证你的判断。（简述实验方法）

【试题答案】
1、C 2、C 3、B 4、B
5、B 6、ABC 7、C 8、A
9、光谱
10、升高、较强
11、细菌、发光、对健康有益、有害、太阳光
12、体温、高、红外线、强
13、太阳光、臭氧层、臭氧层、氟利昂
14、增强；减弱。
15、因特网（互联网）。
16、电磁波
17、避雷（针），AE、BG、CF、DM。
18、电磁波；（1）声音不能在真空中传播。（2）电梯对电磁波有屏蔽作用。验证方法：将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内，试用另一手机呼叫盒内的手机，如果听不到盒内的手机声响，就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。