资源简介

(共39张PPT)
实践+探究红外测温仪
第二十章 电磁波与信息时代
（沪科版）九年级
全
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
新知探究
05
实验探究
06
交流讨论
07
归纳总结
13
作业布置
11
课堂小结
10
章末练习
09
拓展研究
08
交流评价
课标解读
结合2022版初中物理新课标，红外线测温仪的实践探究可紧扣课标核心素养要求开展，新课标核心是凸显实践性和核心素养培养，还新增实验探究与跨学科实践主题。理解测温原理能深化能量相关物理观念，对比不同测温工具能锻炼科学思维，自主设计实验能落实科学探究，认识其在防疫中的作用可培育科学态度与责任。
学习目标
1.掌握红外测温仪的核心原理
2.明确红外测温仪利用 “所有物体都会发射红外线，且发射强度与温度相关” 的特性，通过接收人体发射的红外线，转化为电信号并计算温度，理解其本质是电磁波（红外线）的应用。
3.区分不同测温工具的特性：对比红外测温仪与液体温度计的测量原理、精度、适用场景，知道红外测温仪 “非接触、快速” 的优势及局限性。
激趣导入
有人认为红外测温仪会产生危害
身体的电磁波，这是真的吗？红外测温仪是如何测量温度的？下面我们通过实践活动一起探索。
红外测温仪
新知探究
一、活动方案
本活动涉及与红外线、电磁波辐射、人体温度、红外传感器等相关的内容。
任务一：查阅资料。了解红外测温仪的工作原理、操作过程及使用的安全性要求，调研在流行病传播期间红外测温仪的使用情况。
新知探究
1.红外测温仪的工作原理
依据黑体辐射定律，所有高于绝对零度的物体都会辐射红外线，且辐射强度和温度呈正相关。红外测温设备通过热电堆等传感器接收人体额头、鼓膜等部位的红外辐射，将其转化为电信号，再经内部算法校准补偿环境温差等影响后，最终换算成温度值。
新知探究
一
视频：红外测温仪的工作原理
新知探究
2. 操作过程
（1）先检查设备电量是否充足、探头是否清洁，必要时用已知温度物体校准；
（2）测量时额温仪需距额头1 - 3厘米垂直对准，耳温仪要拉直耳廓将探头深入耳道对准鼓膜；
（3）按下测量键，1 - 3秒后设备发出提示音，即可读取温度数据；测量后用75%酒精棉擦拭探头清洁。
新知探究
3.使用的安全性要求
（1）在使用红外测温仪之前，务必仔细阅读说明书，了解其功能、操作方法以及注意事项，以确保正确、安全地使用仪器。
（2）该设备仅接收红外线而非主动发射，不会对人体造成损伤；若设备带激光瞄准，需避免直视激光光束以防伤眼。
新知探究
（3）要避免在高温、潮湿等极端环境使用，防止设备损坏；医疗场所等频繁使用的设备每半年需校准一次，误差超0.3℃需停用调整。
（4）在进行测温时，需要保持一定的测量距离和正确的测量角度。一般来说，距离越近、角度越垂直，测量结果越准确。通常建议仪器与皮肤之间的距离保持在3～5 cm之间。
新知探究
4.在流行病传播期间红外测温仪的使用情况
（1）2003年非典时，红外测温设备首次广泛用于机场等口岸，快速筛查发热人员。
（2）新冠疫情期间其应用更为普及，一方面额温枪成为社区、药店等场景的基础防控装备，满足小范围快速测温需求；
（3）另一方面红外热成像测温仪被大量部署在地铁、车站等人员密集场所，搭配AI算法可实现远距离、多目标同时测温，一分钟能完成数百人筛查，还能自动报警。
实验探究
任务二：进行探究。使用液体温度计和红外测温仪分别进行体温测量，比较测量结果及不同测温仪的利弊。探究如何选用合适的测量工具来测量不同物体的温度，并根据探究结果提出建议。
对比实验：液体温度计和红外测温仪
1.实验目的
使用液体温度计和红外测温仪分别进行体温测量，比较测量结果及不同测温仪的利弊。
2.实验器材：液体温度计、红外测温仪
实验探究
3. 测量步骤
（1）同一环境下，先用水银温度计测量腋下温度（静置 5 分钟），记录数据；
（2）同一部位（额头）用红外测温仪测量（保持 3-5cm 距离），记录数据；
（3）更换环境重复测量，每组至少记录 6 组对比数据。
实验探究
4.数据记录
测量环境 测量成员 液体体温计（℃） 红外测温仪（℃） 数据差值（℃） 备注
室内常温（23℃） 成员1 36.5 36.3 0.2 安静休息10分钟后测量，腋下干燥
成员2 36.7 36.5 0.2 成员3 36.4 36.3 0.1 室外低温（8℃） 成员1 36.3 35.8 0.5 安静休息10分钟后测量，腋下干燥
成员2 36.5 35.9 0.6 成员3 36.2 35.7 0.5 实验探究
新知探究
测量环境 测量成员 液体体温计（℃） 红外测温仪（℃） 数据差值（℃） 备注
运动后（跳绳5分钟） 成员1 37.2 37.0 0.2 运动后休息1分钟测量，额头微汗
成员2 37.3 37.1 0.2 成员3 37.1 36.9 0.2 思考讨论：不同测温仪的利弊有哪些？你能用表格形式表示吗？
交流讨论
对比维度 红外测温仪 液体温度计
测量方式 非接触 接触
测量速度 快 慢
精度 受环境影响（误差±0.3℃） 精度高（误差 ±0.1℃）
适用场景 公共场所批量测温 家庭、医院精准测温
局限性 易受温度、距离干扰 有功耗，依赖电池； 交叉感染风险、速度慢水银体温计易碎且有毒，存在安全隐患
新知探究
5.不同测量对象的工具选用
项目 液体温度计(水银) 红外测温仪
适用场景 家庭自测、医疗精准监测 公共场所、儿童及行动不便者
安全与维护 水银体温计妥善存放，破损后立即开窗通风并收集水银，交由专业机构处理。 红外线体温计定期更换电池，耳温计每次使用更换耳套，避免交叉感染。
规范操作 腋下测量需夹紧5-10分钟，需要固定姿势测量，对儿童和老人不友好。 口腔测量前忌冷热饮食。无需接触，操作简便
归纳总结
6.综合建议
液体体温计胜在精准稳定，适合人体核心体温精准测量；
红外线体温计赢在快速便捷，适合筛查与物体表面测温。
日常使用可组合搭配：用红外线体温计快速初步判断，用液体体温计精准复核，兼顾效率与准确性。
注：水银体温计因环保问题已逐步淘汰，建议优先选用电子液体温度计作为替代。
交流评价
完成一篇关于红外测温仪的工作原理及使用前景的调研报告，与同学们交流讨论研究成果，并针对红外测温仪是否会对人体产生影响提出个人的观点，作出解释。并针对红外测温仪是否会对人体产生影响提出个人的观点，作出解释。
视频：红外测温仪会产生危害身体的电磁波吗？
交流评价
交流讨论：针对红外测温仪是否会对人体产生影响提出个人的观点，作出解释。
参考答案：个人观点是合规红外线测温仪对人体无显著不良影响。
解释：（1）工作原理无伤害性合规红外线测温仪通过接收人体自身辐射的红外线计算温度，并非主动发射有害射线，本质是“接收信号”而非“发射辐射”。其工作原理和安全性已通过权威检测，日常使用无需过度担忧。
（2）能量极低且无接触：即便部分红外线测温仪带有辅助校准的微弱红外光源，其功率远低于手机、微波炉等日常设备，且测量时保持距离、时间极短，不会对皮肤、眼睛等组织造成热损伤或细胞伤害。
交流评价
注意事项*
避免购买无品牌、无检测报告的劣质产品；不建议长时间近距离对准眼睛直射（虽无直接伤害，但可能造成短暂不适），日常测量遵循说明书操作即可。
交流评价
拓展研究
视频：电磁波各波段的应用实例
本章练习
1. 关于电磁波和现代通信，请判断下列表述是否正确。
（1）电磁波的频率越高，在空气中传播的速度就越大（ ）
（2）微波不具有能量（ ）
（3）电磁波可以在真空中传播（ ）
（4）光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点（ ）
（5）移动电话是靠电磁波传递信息的（ ）
（6）微波传输时要靠微波中继站才能传输较大的距离（ ）
（7）卫星只能作为传送电视信号的中继站（ ）
×
√
×
×
√
√
√
本章练习
2. 下列通信方式中不属于微波通信的是（　　）。
A. 微波中继通信 B. 光纤通信
C. 移动通信 D. 卫星通信
B
3. 下列电磁波中波长最长的是（　　）。
A.紫外线 B. 红外线
C. 可见光 D. 无线电波
D
4. 电视台发射出一列波长为 10 m 的无线电波，则它的频率大约是（　　）。
A.30 Hz B. 30 kHz C. 30 MHz D. 无法计算
C
本章练习
5. 关于信息传递，下列说法中正确的是（　　）。
A. 军用雷达利用超声波进行定位和导航
B. 卫星通过红外线传递信息
C. 光纤通信利用电流传递信息
D. 汽车导航通过电磁波传递信息
D
本章练习
6. 下列说法中错误的是（　　）。
A. 光波是一种电磁波，可在真空中传播
B. 声波是一种电磁波，不能在真空中传播
C. 超声波能粉碎结石说明超声波具有能量
D. 光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式
B
本章练习
7. 电磁波的用途非常广泛，可以归纳为：医疗，
如____________________________；通信，如 ______________________；红外遥控，如
____________________________________。
电视机、空调等用红外线进行遥控
医生可以用r射线作脑手术
利用微波进行卫星通信
本章练习
8. 手机传递信息的电磁波频率有 ν 1 = 900 MHz 和 ν 2 = 1 800 MHz，与这两个频率相对应的电磁波波长及波速分别是 λ1、 ν 1 和 λ2、 ν 2，则 λ1 ________ λ2， ν1 ________ ν2。（均选填“＞”“=”或“＜”）
＞
=
本章练习
9. 雷达是利用 _________ 测定物体位置的无线电设备。假设某时刻雷达向飞机发射电磁波，电磁波遇到飞机经反射后，又被雷达接收，整个过程用时 52.4 μs（1 μs = 1×10-6 s）。电磁波的速度为____________，则飞机离雷达的距离是________。
电磁波
3×108 m/s
7860m
10. 下图是地球上的人造卫星进行通信的示意图。
（1）请结合示意图，简要说明卫星通信的原理；
（2） 许多长途电话以地球同步卫星为中继站。由于无线电波传输需要时间，故接听时会有一定延迟。假设某人造卫星与地面的距离是 36 000 km，请你估算延迟的时间。
卫星
主
站
通信客户
通信客户
地面站1
地面站2
本章练习
答案：(1)卫星通信利用人造卫星作为中继站，将地面站发送的信号接收并转发到另一个地面站。(2)0.24s
解析： (1)卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地面站之间的通信。由示意图可知在主站或者地面站1、地面站2等先将信号发射到卫星，卫星接收到信号后，再把信号转发到另外的地面站或主站，这样就可以让不同地面站的通信客户之间进行通信。
本章练习
(2)已知无线电波的传播速度c= 3 × 108m/s,人造卫星与地面的距离
s0 = 36000km= 3.6 ×107m因为无线电波从地面到卫星再返回地面，所以传播的总路程s=2s0 =2 × 3.6 × 107m=7.2× 107m，信息延迟的时间t = = = 0.24s。
答: (1)卫星通信利用人造卫星作中继站转发无线电波实现通信；(2)延迟时间约为0.24s。
本章练习
课堂小结
实践+探究红外测温仪
任务一
红外测温仪的工作原理
操作过程
使用的安全性要求
在流行病传播期间红外测温仪的使用情况
任务二
对比实验：液体温度计和红外测温仪
综合建议
交流评价：合规红外线测温仪对人体无显著不良影响
拓展研究：电磁波各波段的应用实例
活动方案
作业布置
1.完成课后巩固练习。
2.查阅资料，了解物理学对信息技术发展的贡献，写一篇小论文。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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