资源简介

3.2 《人眼看不见的光》 学案
学习目标：
1. 通过探究活动，确认红外线、紫外线的存在，了解它们的性质．
2. 初步尝试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，能列举红外线和紫外线在生活、高科技领域的应用，体会科技的力量．
学习过程：
知识梳理
一、红外线和紫外线
1.两种看不见的光：红外线、紫外线．
2.概念：
⑴将温度计放在红光的外侧，发现温度计的示数在上升，这表明在红光的外侧存在一种不可见光，我们把这种不可见光叫做红外线．
⑵将荧光物质放在紫光的外侧，荧光物质能发光，说明在紫光的外侧存在一种不可见光，这就是紫外线．
3.特点：红外线能使被照射的物体发热，即具有热效应；紫外线能使荧光物质发光．
4.研究方法：利用转化法来观察不容易观察的现象．
【例1】　电视机的遥控器是通过发射一种不可见光来传递信息的，从而实现对电视机的控制．这种不可见光是(　　)．
A. γ射线　　　　B. X射线　　　　C. 紫外线　　　　D. 红外线
精析：生活常识：遥控器通过红外发光管发射红外线控制电视机．
解答：D
解后反思：红外线最显著的特点是能使被照射的物体发热，即具有热效应．紫外线最显著的特点是能使荧光物质发光．
【例2】　关于红外线，下列说法中正确的是(　　)．
A. 红外线就是由红色灯泡发出的光
B. 自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线
C. 红外线是不可见光，因此无法探测到它是否存在
D. 红外线是不可见光，可以穿透各种物体
精析：红外线是存在于红光外侧的不可见光，不是人眼所能看到的红色的光，因此A是错误的；红外线虽然看不见，但其具有热效应，是可以探测的，因此C是错误的；红外线的频率低，只能穿过透明物体，而不能透过不透明的物体，因此D是错误的．
解答：B
解后反思：1.红外线是位于可见光谱中红光之外的一种看不见的光，能看到的红色的光或淡红色的光都不是红外线，而是红光．温度较高的物体会辐射较强的红外线，但当达到一定温度时，物体不仅辐射红外线，而且辐射红光．物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线．
2．红外线遥控和红外线遥感，不是一回事，红外线遥控是指用可以发射一定频率红外线的电子遥控器去无接触地控制相关电子设备或装有相关电子设备的各种装置．红外线遥感是利用红外探测器吸收物体发出的红外线．
【例3】　红外线是看不见的，你能设计一个实验证明红外线的存在吗？(1)写出所需的器材；(2)说出实验步骤；(3)要使实验效果更明显应该怎么做？
精析：红外线存在于红光外侧，首先要将太阳光分解，这需要三棱镜．红外线最显著的特点是具有热效应，用温度计可感知，将温度计的液泡涂黑，可使温度计更加灵敏．
解答：(1)三棱镜、温度计、光屏、墨汁．　(2)a. 将温度计的液泡用墨汁涂黑；b. 用三棱镜对着阳光，用光屏接收分解的七色光；c. 将温度计的液泡放在红光之外，观察温度计示数的变化．　(3)将温度计的液泡涂黑．
解后反思：转化法（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）是常用的一种研究物理问题的方法
，如探究红外线、紫外线的存在时，借助于实验中易见的实验现象来反映．
二、红外线和紫外线的应用和防护
1.一切物体都在不停地发射红外线．物体的温度越高，辐射出的红外线越多越强．同样，人体也在不停地发出红外线.
红外线的应用：红外探测器、红外照相机、红外夜视仪、红外制导导弹等都是利用物体温度不同，辐射的红外线不同而工作的．
2.紫外线在生活中也有很多应用，如医院常用紫外线灯灭菌、验钞机利用紫外线验钞；适当的紫外线照射对人体是有益的，过量的紫外线照射对人体却是有害的，它能引发白内障，导致皮肤过早衰老，甚至发生癌变．
【例4】　人们每隔一段时间，总要把衣服、被子放到太阳光下晒一晒，这样有利于健康，说说这样做的道理．
精析：放在太阳光下晒时，一方面可接收太阳的辐射热，提高衣服、被子的温度，加快衣服、被子中水分的蒸发，使衣服、被子干燥；另一方面又能利用太阳光中的紫外线，杀死衣服、被子上的细菌，减少疾病的发生．
解答：见精析
【例5】阅读下面一段文字：
我们都知道紫外线是在光谱的紫端以外的一种人眼看不到的光．紫外线和人们的生活有非常重要的关系．
适当的紫外线照射有助于人们合成维生素D，这对促进身体对钙的吸收、骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处；紫外线还能杀死微生物，在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌；紫外线能使荧光物质发光，钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施．
而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．
太阳光是天然紫外线的最重要来源．如果太阳辐射的紫外线全部到达地面，地球上的植物、动物和人类都不可能生存．
通过阅读这段文字，你认为紫外线对人们总是有益的吗？请你列举一例说明人们在利用紫外线时应注意什么？
精析：紫外线对人们并不总是有益，因为题目中有这样的话：“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．”所以人们在利用紫外线时一方面要注意适度，另一方面在有强紫外线的场合还应注意加强对自身的保护．
解答：紫外线对人们并不总是有益；人们在利用紫外线时一方面要注意适度，另一方面在有强紫外线的场合还应注意对自身的保护(比如电焊时应戴上防紫外线的面罩)．
当堂训练
1. 下列器具工作时，应用了紫外线的是(　　)．
A. 家用烤箱 B. 验钞机 C. 电视机遥控器 D. 浴室取暖灯
2. 红外夜视仪在夜里能看到目标是由于(　　)．
A. 不同物体的大小不同 B. 不同物体的形状不同
C. 不同物体的温度不同 D. 不同物体的位置不同
3. 下列说法中正确的是(　　)．
A. 太阳的辐射中只包含可见光 B. 太阳的辐射中含有红外线和紫外线
C. 玩具激光器发出的光是红外线 D. 日光灯发出的光是紫外线
4. 下列说法中不正确的是(　　)．
A. 日光灯发出的光中也含有紫外线
B. 人们可以经常照射太阳光，因为太阳光对人们只有益处，没有害处
C. 利用红外遥感技术可以对地球勘测，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
D. 一切物体都在不停地发射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越多
5.
如图所示，太阳光通过三棱镜，在光屏上呈现各种颜色的光组成的色彩光带，这是________现象；光屏上A、B是光带边缘的色光，则B为________光；用温度计可以测试不同色光的热效应，实验表明________色光的热效应最强．
6. 为解决高楼灭火难题，军工转民用“导弹灭火”技术试验成功．如图，发射架上有三只眼：“可见光”、“红外线”和“激光”，当高楼内有烟雾火源不明时，可用________发现火源，可用 ________ 精确测量火源距离．(填“可见光”“红外线”或“激光”)
7. 彩虹是太阳光通过空中的小水滴经过________后形成的彩色光谱，红色光弧在最________层，紫色光弧在最________层．
8. ①加热、②夜视仪、③促进钙质吸收、④遥控、⑤拍红外线照片诊病、⑥杀死微生物(紫外线灯杀菌)、⑦荧光物质发荧光，利用红外线的是：__________________ ；利用紫外线的是：________________.(填写序号)
9. ________好像是地球的保护伞，它能吸收来自太阳的紫外线.1985年，英国南极考察队在南极上空发现臭氧层出现一个面积达数百万平方公里的空洞，这主要是由于人类大量使用会破坏臭氧层的氟、氯化物，如电冰箱中所用的________．
10. 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下列三次实验．
　　
(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，在另一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________．
11. 某战斗机正在执行任务，飞行员突然在飞机的雷达中发现有一枚敌方的“响尾蛇”红外制导导弹正向自己飞来．
(1)该导弹为什么能自动跟踪飞机？
(2)如果你是飞行员，你将采用怎样的方法逃脱？为什么？
《当堂训练》答案
1. B　2. C　3. B　4. B 5. 光的色散　紫　红 6. 红外线　激光 7. 折射　外　内
8. ①②④⑤　③⑥⑦ 9. 臭氧层　氟利昂
10. (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)
11. (1)因为飞机飞行时，它的发动机的温度比周围其他物体的温度高得多，因而向外辐射的红外线的强度也大，“响尾蛇”红外制导导弹上安装有红外线快速遥感测量仪，它利用感应物体发射的红外线的原理来发现并监测物体的位置和距离，所以这种导弹能自动跟踪飞机．(2)如果我是飞行员，我可以采取下面的方法逃脱：释放一些假目标来引诱“响尾蛇”导弹追踪；发射一些对导弹系统产生强烈干扰的电磁波来干扰导弹；或者关闭发动机，以降低发动机温度并迅速降低飞行高度，使响尾蛇导弹失去目标．

展开更多......

收起↑