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(共27张PPT)
第7课 热辐射
1
导入新课
2
重难点讲解
3
温故知新
4
考点训练
1 导入新课
情境导入：感受生活中的传热现象
2 重难点讲解
篝火旁的暖意
围坐在篝火旁，即便不触碰火焰，也能感受到阵阵暖意扑面而来。热量仿佛长了翅膀，隔空就能驱散周身的寒冷。
烤箱里的美味
电烤箱内，红薯并未直接接触发热管，却能被均匀烤熟。热量在密闭空间中穿梭，让食材从里到外变得香甜软糯。
太阳的能量馈赠
太阳与地球相隔万里真空，没有空气也没有水作为介质，却依然能将光和热源源不断地送到地球，滋养世间万物生长。
2 重难点讲解
思考时刻： 这些现象中，热量并没有通过直接接触物体来传递，那究竟是通过什么方式实现“隔空传温”的呢？这背后藏着怎样的传热奥秘？请同学们开动脑筋想一想，自由回答。
2 重难点讲解
什么是热辐射
定义：像太阳、篝火这类热源，通过电磁波的形式直接向周围空间发射热能的方式，被称为热辐射。它是热传递的三种基本方式之一，无需依赖任何物质媒介即可实现能量传递。
01 无需介质，真空传播
它不需要与物体直接接触，也不需要空气、水等介质作为媒介。即使在没有任何物质的真空中，热量依然能通过电磁波的形式传递，例如太阳的热量跨越亿万公里的真空传递到地球。
02 温度越高，辐射越强
热辐射的强度与热源温度呈正相关。温度越高，向外辐射的能量就越多，辐射范围也越广。例如，燃烧正旺的炭火比即将熄灭的炭火辐射出的热量更多，让人感到更温暖。
生活发现：冬日围炉取暖、晒太阳感到温暖，以及微波炉加热食物，本质上都是热辐射现象在生活中的应用。
2 重难点讲解
热辐射生活实例
篝火取暖
篝火燃烧时释放热能，以电磁波形式向四周辐射。无需空气对流或直接接触，便能让周围的人感受到阵阵暖意，是最直观的热辐射现象。
电烤箱烤红薯
电烤箱利用电热元件产生红外线辐射，穿透红薯内部，使淀粉转化为糖分。这种方式让食物从内到外均匀受热，烤出香甜软糯的口感。
2 重难点讲解
生物利用热辐射
乌龟、蜥蜴等变温动物通过晒太阳，直接吸收太阳的热辐射来提升体温，以此维持新陈代谢和生理活动，是生物界利用自然热辐射的典型案例。
核心共同点：这些现象都体现了热辐射的本质——热量以电磁波的形式直接向外发射，它不需要任何介质（如空气、固体）作为媒介，也不需要物体间的直接接触，就能实现能量的传递与扩散。
2 重难点讲解
讨论：三种传热方式对比
总结：三者的本质区别在于传递条件：热传导依赖物体直接接触，热对流依赖流体流动，而热辐射是唯一能在真空中进行的传热方式。
2 重难点讲解
找一找：热辐射的热源
烈日下的交警
炎炎夏日，交警在户外执勤时，即便没有直接接触高温物体，也会因强烈的热辐射而感到酷热难耐，甚至汗流浃背。
核心热源：太阳
温热的水杯
刚倒的热水放在桌上，手轻轻靠近杯壁，无需直接触碰，就能感受到一股暖意扑面而来，这正是水杯散发的热辐射。
核心热源：热水杯
2 重难点讲解
红外测温枪
红外测温枪利用热辐射原理工作，它能捕捉人体表面散发的红外线能量，从而快速、无接触地测量出体温数值。
核心热源：人体
科学小发现：不仅太阳、热水会发热，我们人体自身也是一个天然的“热源”，时刻都在向外发出热辐射，这正是红外测温技术能够工作的物理基础。
2 重难点讲解
动手探究：不同颜色纸的吸热能力
01 提出问题
当阳光直射在不同颜色的纸袋上时，白色与黑色的吸热表现会有差异吗？究竟哪一种颜色的纸袋能更快地吸收热量，让内部温度显著升高呢？
02 作出猜想
基于颜色对光线的反射与吸收原理，我们大胆推测：深色物体吸收的光更多，转化的热量也更多。因此，黑色纸袋的吸热能力可能要比白色纸袋更强。
科学小知识：颜色越深，对红外线的吸收能力越强，升温速度也就越快。
2 重难点讲解
实验方案
01 准备实验材料
选取大小、形状完全一致的白色与黑色纸袋，分别放入量程相同的温度计，确保初始状态一致。
02 放置同一位置
将两个纸袋并排置于阳光下无遮挡处，保证光照角度、强度完全一致，避免外部干扰。
03 静置光照反应
保持环境稳定，让纸袋充分吸收太阳能，静置约10-15分钟，使热量传导至温度计。
04 读数记录对比
同时读取两支温度计的示数，准确记录数据，对比并分析黑白纸袋内的温度差异原因。
关键控制变量：确保实验的公平性
为了保证实验结果的科学性，必须严格控制无关变量：除了纸袋颜色不同外，纸袋的材质厚度、摆放角度、光照时长、环境风速等条件均需保持一致，避免干扰实验结果。只有这样，才能准确得出“颜色吸热能力不同”的结论。
2 重难点讲解
实验预测与变量
01 不变条件
为保证实验的公平性，需严格控制以下条件完全一致：
纸袋的尺寸与材质
光源的照射角度与距离
相同的光照时长
02 改变条件
这是实验中唯一的自变量，也是探究的核心：
纸袋的颜色
（如黑色、白色、红色等不同色系）
通过对比不同颜色的吸热效果验证假设。
03 实验预测
基于“深色吸热能力更强”的物理原理：
黑色物体能吸收更多的太阳辐射热，因此预测：
黑色纸袋内的温度计读数会显著高于其他颜色。
科学小贴士：控制变量法是科学探究中最常用的方法，只有保证单一变量，才能得出可靠的结论。
2 重难点讲解
实验结论
黑色纸袋组
温度上升幅度大，体感明显更热，表明其吸收热量的能力更强。
白色纸袋组
温度上升相对平缓，体感温度较低，表明其吸收热量的能力较弱。
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核心科学结论
实验数据表明：深色物体具有更强的吸热能力，能快速吸收太阳辐射热；而浅色物体吸收热量的能力较弱，但其反射热辐射的能力更强，因此升温速度较慢。这一原理在日常生活中的防晒、服装选择及建筑设计中有着广泛应用。
2 重难点讲解
讨论：阳光下不同地面温度
01 趣味思考
夏日午后，当你分别光脚踩在沙滩、水泥地和草坪上时，为什么感受到的温度会截然不同？这背后藏着怎样的科学原理？请独立思考。
02 现象观察
在相同的日照条件下，沙子与水泥路面摸起来灼热烫手，甚至难以久站；而草地与树荫下的泥土却依旧保持凉爽，体感温差十分明显。
03 科学揭秘
不同材料的比热容、导热性及表面状态不同，导致它们的吸热、储热和散热能力存在差异，最终呈现出不同的表面温度效果。
2 重难点讲解
干燥沙地 · 极速升温
沙粒比热容小，吸热后升温极快，且表面无水分蒸发降温，因此在阳光直射下温度迅速攀升，触感滚烫。
水泥路面 · 热量储存
水泥材质密度大、导热性强，不仅吸收热量快，还能储存大量热量，散热速度慢，导致路面长时间保持高温状态。
自然草地 · 清凉降温
植物叶片的蒸腾作用会持续蒸发水分，带走大量热量；同时土壤湿度较高，比热容大，能有效抑制温度上升。
2 重难点讲解
知识应用：生活中的吸热设计
植物叶片能有效反射并减少太阳辐射热的吸收，显著降低屋内温度。同时绿植还能净化空气，为建筑增添生机，是绿色环保的自然降温方案。
利用水的高比热容特性，水池能吸收大量太阳辐射热，并通过水分蒸发带走热量，实现高效的自然降温。这不仅能调节建筑微气候，还能增加景观美感。
白色物体对热辐射的吸收率远低于深色物体，能有效反射阳光中的热量，减少身体对热量的吸收。这是沙漠居民适应极端高温环境的生存智慧与科学选择。
2 重难点讲解
阅读：奥林匹克圣火点燃的秘密
圣火点燃的科学原理：圣火采集并非简单的点火仪式，而是一场精妙的光学实验。它利用凹面镜的聚光特性，将分散的太阳能汇聚于一点，实现从光能到热能的高效转化，这是人类利用自然能量的智慧体现。
01 聚光聚焦：能量的汇聚
凹面镜如同巨大的反光碗，将平行的太阳光反射并汇聚于焦点，让能量从分散变得高度集中。
02 能量转换：极速升温
聚焦后的光能瞬间转化为热能，焦点处温度可迅速攀升至800℃以上，远超火炬燃料的燃点。
03. 射入激光光束03 点燃圣火：传递希望
高温引燃火炬芯，象征着和平、友谊与团结的圣火就此诞生，并开启全球传递的旅程。
趣味冷知识：奥运圣火采集仪式固定在希腊雅典的奥林匹亚遗址举行，由最高女祭司主持。这一传统自1936年柏林奥运会开始，从未间断，象征着奥林匹克精神的传承。
2 重难点讲解
制作简易太阳能灶
01 / 准备材料
核心材料：废弃易拉罐（内壁光滑）、金属支架、细铁丝、剪刀、强力胶水。利用铝制内壁的高反光特性，将分散的太阳光汇聚。
02 / 制作步骤
制作反光面：剪开易拉罐罐体，将其塑造成抛物面形状，并用铁丝固定在支架上，确保反光面朝向太阳。
聚焦加热：在反光面的焦点处放置盛水容器，调整角度让阳光汇聚，利用热辐射原理，几分钟后即可加热水温。
科学原理：聚光吸热
镜面反射：利用金属内壁将平行光反射
能量汇聚：光线聚焦于一点，能量密度倍增
热能转化：光能转化为热能，实现高效加热
实验小贴士：选择正午阳光最强烈的时候进行实验，反光面越光滑平整，聚热效果越好。注意不要直视聚焦的光点，以免伤眼。
2 重难点讲解
思考：怎样让水热得更快？
提问： 想要提升太阳能灶的加热效率，让水升温更快，我们可以从哪些方面进行改进呢？
01 调整光照角度
调整太阳能灶的朝向，让阳光垂直照射在反光面上，最大化利用光照能量，减少光线反射损耗，提升聚光效果。
02 提升反光效果
将反光面打磨得更加光滑明亮，或更换为高反光材料，增强光线的汇聚能力，让热量更集中地传递到容器上。
03 优化吸热容器
将盛水容器表面涂成黑色，利用黑色物体吸收更多太阳辐射热的特性，减少热量散失，从而加快水的升温速度。
核心原理：利用光的反射聚焦能量，结合黑色物体的吸热特性，最大化能量转化效率！
2 重难点讲解
对比三种传热方式异同
传热方式 不同之处 相同之处
热传导 主要发生在固体中，依赖物质直接接触，通过分子间的碰撞传递能量，是最基础的传热形式。 三种传热方式机制各异，但本质都是能量的转移过程，且都遵循“热量自发从高温物体向低温物体传递”的热力学基本规律。
热对流 仅存在于气体和液体中，依靠流体的宏观流动（对流运动）来传递热量，分为自然对流与强制对流。 热辐射 无需任何介质，真空中也能传播，以电磁波（红外线为主）的形式向外辐射能量，传播速度为光速。 温馨提示：在日常生活中，物体的热传递现象往往并非单一形式独立存在，而是热传导、热对流和热辐射三种方式同时发生、共同作用的结果。
2 重难点讲解
综合应用：爱心驿站
01 热传导 · 直接接触
手捧热水杯时，热量通过固体接触面，从高温的杯壁直接传递到低温的手部，是典型的接触式传热现象。
02 热对流 · 流体循环
火炉加热空气，热空气密度变小上升，冷空气补充后再次被加热，形成对流循环，让整个驿站空间均匀变暖。
03 热辐射 · 隔空传递
火炉以电磁波形式向外辐射热量，无需介质即可传递，即便不接触空气也能直接感受到火炉的热度。
3 考点训练
选择题。
1.下列传热方式中，不需要直接接触就能传递热量的是（ ）。
A.热传导
B.热对流
C.热辐射
2.下列物体中，利用热辐射原理工作的是（ ）。
A.孔明灯
B.太阳灶
C.走马灯
B
C
3 考点训练
连线题。
握手时感到温暖
烧水时水全部变热 热传导
阳光下感到温暖
坐在篝火旁觉得热 热对流
暖气片让整个屋子变暖
手伸进温水觉得热 热辐射
略
4 拓展延伸
红外夜视仪
红外夜视仪是利用物体的热辐射发明的仪器。
一切有温度的物体都会向外发出看不见的红外线（属于热辐射），温度越高，红外线越强。
红外夜视仪可以捕捉物体发出的红外热辐射，把看不见的红外线转换成我们肉眼能看到的图像。
工作特点：不需要灯光照射，在漆黑的夜晚，不用光源，就能看到人和动物。
人和花草树木温度不一样，发出的热辐射强弱不同，在屏幕上就会呈现明暗不同的影像。
感谢观看

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