《生活中的物理》第15讲 太阳的光和热
太阳光与热的关系
太阳光与热的关系
太阳光与热的关系可以归结为能量的转化和传递。
太阳光本身是由太阳上的热核聚变反应产生的，这种反应释放出的能量以电磁波的形式传播到太空中，其中包括可见光和红外线等。
当太阳光照射到地球表面时，它会被吸收并转化为热能，这个过程是由太阳光的能量和地球表面物质的相互作用实现的。
在太阳能的利用过程中，太阳光通过传热过程被吸收并转换为热能，这个热能与传热介质的质量、比热容以及温度的变化成正比。
例如，在太阳能热水器中，太阳光照射到集热器上，集热器吸收光能并将其转化为热能，使水或其他传热介质温度升高，从而实现太阳能的利用。
此外，需要注意的是，虽然太阳光本身是由热能转化而来的，但在照射到地球表面时，并不是所有的太阳光都会转化为热能。
一部分太阳光会被反射回太空中，一部分会被地球表面吸收并转化为热能，还有一部分会穿过地球大气层并被大气层吸收。
因此，太阳光与热的关系不仅涉及到光能的吸收和转化，还涉及到光能的反射和散射等过程。
教科版科学五上《光与热》PPT课件1
凹面镜
2019/9/23
凹面镜聚光原理
2019/9/23
凸透镜
通过凸透镜能把光线会聚起来，形成强光 和高温。
2019/9/23
凸透镜聚光原理
2019/9/23
2019/9/23Fra bibliotek凹面镜和凸透镜的应用
18世纪英国科学家普里斯特 列曾用凸透镜会聚光线得到 高温去加热一种化学物质， 从而制得了氧气。
2019/9/23
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镜子数
光的强 弱
温度
1 弱 28℃
2 较强 29.5℃
3 强 31℃
4 很强 32℃
结论：光的强度越大，温度越高。
2019/9/23
光的强弱与温度关系的柱状图
35 30 25 20 15 10 5 0
一面镜子
2019/9/23
两面镜子
三面镜子
四面镜子
温度
光的强弱与温度
从数据中分析光的强弱和温度有什么关系？ 我们原先的想法正确吗？
五年级·科学
热光源：在发光的同时也发热。 阳光、蜡烛等
冷光源：发光的同时不发出热量。 萤火虫、白炽灯
许多光源在发光的同时也在发热。 太阳给我们带来光明的同时，也给我 们了温暖，光的多少与强弱和温度的 高低有什么关系呢？
2019/9/23
光的强弱与温度
实验一，用镜子的反光来验证光的强弱与热的关系 整理获得的信息，根据实验的数据给制出柱状图
高中物理校本课程《生活中的趣味物理校本课程实施方案》
生活中的趣味物理校本课程实施方案高一物理生活中的趣味物理校本课程实施方案高一物理一、课程背景生活是许多自然规律、社会知识的本源，而知识规律的作用就在于其来源于生活而又作用于生活，进而改变生活。
物理作为一门自然科学在这一方面显得尤为重要。
物理规律现象可以说处处贯穿于我们的生活中。
而长期以来传统教学中关于物理知识的传授都忽略了生活这一环节，以致使许多人认为物理学而无用，因而对生活中的物理现象也就理所当然的视而不见了，从而造成了实际生活与书本知识的脱离，以及探索精神的匮乏。
《生活中的趣味物理》校本课程方案的拟定和课程的开发是以“关注生活，勇于探究，学以致用，促进发展”为宗旨，以生活为对象，以物理探究为方法，积极组织引导全校学生亲近生活，了解生活，探究生活。
营造良好的探究学习的氛围，让学生感到物理离我们很近，并会从日常生活中发现知识、发掘知识。
二、课程目标本课程以课改为载体，坚持“科研兴校”，走探究式学习之路，以“关注生活，勇于探究，学以致用，促进发展”为宗旨，全面落实素质教育，让师生与课改共同成长。
具体目标如下：知识与技能：1、使学生带着物理的眼光走进生活，激励同学们认真研究生活，并在研究过程中积累知识，拓展视野，形成务实的探索精神。
2、让教师在校本课程开发和实施中，发展教研和科研水平，形成一支良好的校本课程开发和实施的教师队伍。
过程与方法：1、通过提供信息资源，创设情境，进行课堂教学及课后活动，引导学生认识物理与生活的关系。
2、掌握探究问题的方法，学会素材收集整理，学会原理分析，提高处理信息的能力和解决问题的能力。
情感与价值观：积极营造探究学习的氛围，培养学习兴趣。
三、课程内容：生活中的趣味物理（高一年级，一学期，24课时）第一章、趣味物理讲座1、步行者和蒸汽机车的奥秘2、应该怎样跳下行驶着的车?3、电磁列车4、引力有多大？5、在铁路的弯道处6、失重现象7、假如没有摩擦8、冰棍和冰激凌9、趣味物理小实验第二章、科普知识1.超声波及其应用2.人造地球卫星3.示波管4.质谱仪5.晶体二极管6.失重与宇宙开发7.恒星的生命历程8.雷达9.自行车上的力学知识10.潮汐产生的原因11.日光灯12.光圈指数中的规律13.ABS汽车防抱死装置简介第三章、我们身边的物理现象第四章、生活中的物理四、课程实施1、实施对象和课时安排本课程在高一年级开设，将纳入课时计划，保证师资和时间。
《太阳的光和热》 讲义
《太阳的光和热》讲义一、太阳——宇宙中的璀璨明灯在浩瀚无垠的宇宙中，太阳宛如一颗璀璨的明灯，散发着无尽的光和热。
对于地球上的生命而言，太阳的存在是至关重要的。
它不仅赋予了我们光明，还为整个地球生态系统提供了源源不断的能量。
太阳，这颗位于太阳系中心的巨大恒星，直径约为 1392 万千米。
想象一下，如果把太阳比作一个巨大的气球，那么大约需要 109 个地球排成一排才能与它的直径相当。
其质量更是惊人，约占太阳系总质量的 9986%。
如此巨大的天体，无时无刻不在进行着剧烈的核聚变反应，从而释放出海量的光和热。
二、太阳的光——照亮世界的希望当清晨的第一缕阳光穿过云层，洒在大地上，整个世界开始苏醒。
太阳的光，是一种电磁波，包含了从紫外线到红外线的广泛频谱。
我们能够看到五彩斑斓的世界，正是因为太阳的光具有不同的波长和频率。
其中，可见光部分让我们能够分辨出物体的颜色和形状。
而紫外线虽然对我们的眼睛不可见，但在一些特殊的情况下，比如验钞机中，它发挥着重要的作用。
红外线则与我们的热感知密切相关，许多遥控器就是利用红外线来传递信号的。
太阳的光不仅给我们带来了视觉上的享受，还对地球上的生物有着深远的影响。
植物通过光合作用，利用太阳光将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
这一过程不仅为植物自身的生长提供了养分，也为其他生物提供了食物和氧气来源。
对于人类来说，太阳光也是一种重要的能源。
太阳能热水器、太阳能电池板等设备的出现，让我们能够更加有效地利用太阳的光能，减少对传统能源的依赖，为实现可持续发展做出贡献。
三、太阳的热——温暖生命的源泉太阳的热，是维持地球生命活动的关键因素之一。
地球表面的平均温度之所以能够保持在一个相对适宜的范围内，正是得益于太阳的热能。
太阳的热主要通过辐射的方式传递到地球。
当太阳光到达地球时，一部分被大气反射和散射，一部分被大气吸收，而剩下的则穿透大气到达地面。
地面吸收了这些热量后，又会通过长波辐射的形式将热量释放出去。
教科版小学科学五年级上册《光与热》课件
温度计、黑纸片、白纸片、灯泡等。
实验二：光与热的接受与辐射实验
实验步骤 1. 将黑纸片和白纸片分别固定在木板上，用温度计测量两片纸的温度。
2. 用灯泡照射两片纸，观察温度计示数的变化。
实验二：光与热的接受与辐射实验
3. 分别用黑色和白色涂料涂满两个易拉罐， 晾干后用灯泡照射，观察温度计示数的变化 。
光线传播的规律；
05
06
光线传播的原理。
光直线传播的应用
可用于可解决光学问题：可解决光学问 题：可解决光学问题：测量光速，光线 传播的速度，及光速与波长的关系。
Hale Waihona Puke 光速与波长关系。光线直线传播的应用可归纳为如下
研究光现象；
测量光速；
03
光与热
光与温度的关系
总结词：正向相关
详细描述：光的照射会使物体的温度升高。当阳光照射到物体上时，物体表面会吸收光能并转化为热能，导致物体温度上升 。
光在均匀介质中是沿 直线传播的
光的直线传播
光直线传播的应用可归纳为如下 光线传播的方向；
光线传播的速度；
光的直线传播
光线传播的规律； 光线传播的原理。
光在介质中的传播速度
光在不同物质中传播一般一般慢一般快，真空 最快，
01
光线传播的方向；
03
02
光直线传播的应用可归纳为如下
04
光线传播的速度；
THANK YOU
结论与应用：温室效应是指地球大气层中的二氧化碳 等气体能够吸收太阳辐射并释放出热量，使地球表面 温度升高。这种效应会影响地球气候，导致全球变暖 等问题。在日常生活中，减少二氧化碳排放是减缓温 室效应的重要措施之一。
05
总结与拓展
五年级科学上册 2.5《光与热》课件(2)教科小学五年级上册自然科学课件
12/8/2021
第三页，共二十页。
• 光的强度与温度究竟会有什么样的关系呢？
• 我们可以用什么(shén me)方法来证明？
12/8/2021
第四页，共二十页。
12/8/2021
第五页，共二十页。
光的强弱 与温 (qiánɡ ruò)
度
• 实验一：用镜子的反光来验证(yànzhèng)光的强 弱与热的关系
镜子数 0
1
3
5
光的强弱 温度
弱
较弱 较强
21℃ 22.3℃ 26℃
说说你的发现？
光越强温度越高 12/8/2021
第六页，共二十页。
强
34℃
还有什么办法可以使光聚 集 起来吗？ (jùjí)
凹面镜
凸透镜
12/8/2021
第七页，共二十页。
凹面镜
• 阳光照到凹面镜上，经弯曲(wānqū)的镜 面反射后，会聚到一点。这一点的光 很强，温度很高。
12/8/2021
第八页，共二十页。
凸透镜
• 像放大镜一样的凸透镜, 也能会 聚太阳光，产生 高温。 (chǎnshēng)
12/8/2021
第九页，共二十页。
光热 的应 (ɡuānɡ rè)
用
• 在我国，人们(rén men)
很早就知道用凹面 的铜镜取火。现在，
我国仍然大力提倡 使用以凹面镜原理 做成的太阳灶，以 充分利用能源。
从而发现了氧 气。
普里斯特列
12/8/2021
第十二页，共二十页。
千万(qiānwàn)不能用放大镜和望远镜看太 阳
12/8/2021
第十三页，共二十页。
回顾复习33页到35页内容，
生活中的物理-声、光、热
我们每个人时时刻刻都在不自觉地运用物理 知识。并且，物理学与我们的生活联系最为紧密， 物理现象大量的存在于我们周围，如雨后天晴的 彩虹，开水沸腾等。都可以从物理知识中得到答 案。因此，我们要充分了解物理是源于生活也是 解决生活问题的基本工具。运用所学知识，解决 生活中的问题，这能够增加我们的感性认识，增 强与生活实际的联系。
海市蜃楼沙漠奇观
连线题-找出各现象对应的原理
照镜子 阳光下房屋、树木的阴影 患近视的同学戴眼镜矫正视力 雨后的彩虹 手影游戏、皮影戏 平静的湖面上映出了湖边景物 的倒影 星星闪烁 光沿直线传播 光的反射 光的折射 光的色散
热
• 热胀冷缩
爸爸讲：“凡物热则胀，冷必 缩，这是一定的道理。” 他儿子跳 起来道：“唷!原来如此，难怪昨天 我的手被火烫了一下就起泡了。”
你知道吗？ 蛇没有耳朵也能听到声音，它是怎样听 到声音的？
我们一般所说的耳朵指的是外耳廓，而没有包 括到其他听力器官。蛇没有我们能看见的耳朵，他 们也没有耳孔。所以，单看蛇的外表无法见到蛇有 耳朵。 但是，蛇的头里面真的有一种耳朵，在下颚附 近。蛇能听见声音，只是不太清楚。它们不是象人 那样听到空气中传来的声音，蛇能听见的是地面传 来的振动，这些声波由地面传道蛇的颚骨再传到骨 耳，这样，蛇就听到了声音。
放大镜
放大镜的镜片是凸透镜，凸透镜对光线有汇聚 作用。相信很多同学做过这样的实验吧：当夏天阳 光很强烈的时候，用放大镜正对着阳光，另一侧放 一张白纸，来回移动放大镜，就可以在白纸上找到 一个很亮的点，长时间照射还可能会引起白纸燃烧。
放大镜对光线有 会聚 作用。
思考
• 1.农民在塑料棚中种蔬菜，雨过天晴后要将塑料棚上的 积水放掉,为什么? • 答案：因为塑料棚上的积水会形成中间厚、两边薄的类 似凸透镜的形状，对光线有汇聚作用，导致强烈的光线 照射在蔬菜上，会对蔬菜造成不良影响。 • 2.如果在树林里丢一瓶矿泉水，容易发生火灾，你能解 释这个现象吗? • 答案：装水后的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，会对光线 产生汇聚作用，长时间的将光线汇聚到同一处时，容易 发生火灾。
何玉秀物理综合实践活动生活中的物理
青少年科技实践活动报告题目：物理“综合实践活动——生活中的物理”一、课题提出的意义随着课程改革的进一步深入，改革传统的活动课教学方式，使之成为具有综合性、社会性、实践性特点的新型课程，我们计划在八九年级开设“综合实践活动——生活中的物理”。
通过活动，去激发学生学习物理的兴趣，培养学生的观察能力、实验动手能力，以便培养出更多的创新性人才。
同时，初中的学生经过了小学阶段科学课的学习，对生活中的一些现象，已经有所了解，但是，在他们的头脑中也有了更多的疑问。
在这样的背景下，我们如果能够及时开展综合实践活动——生活中的物理，将激发出学生学习科学知识的极大热情，帮助学生树立科学意识，使学生从小处着手，经历观察、思考、实践、创新等活动，逐步掌握科学的学习方法，训练科学的思维方式，为学习物理课铺好路、架好桥。
二、活动目标1.激发学生学习物理的兴趣。
使学生愿学、乐学、会学物理；2.提高学生观察、思考、实践、创新能力；3.能够解释生活中常见的物理现象；三、活动对象:八、九年级学生四、活动的实施步骤活动（一）：生活中的常见的物理现象1、活动内容：通过各种途径，收集各种生活中的常见的物理现象，丰富物理知识。
2、活动步骤：a、鼓励学生运用各种方法，各种途径收集各种生活中的常见的物现象有关资料，包inte网，百科书，报刊等等。
b、师生共同整理收集到的生活中的常见的物理现象。
活动（二）：民俗谚语中的物理知识1、活动内容：通过各种途径，收集各种民俗谚语中的物理知识。
2、活动步骤：a、鼓励学生征集民俗谚语，并探讨其中蕴含的物理知识b、师生共同整理收集到的民俗谚语中的物理知识活动（三）：从诗文中学物理1、活动内容：通过各种途径，收集各种诗文中的物理知识。
2、活动步骤：a、鼓励学生征集诗文，并探讨其中蕴含的物理知识b、师生共同整理收集到的诗文中的物理知识活动（四）：汽车上的物理1、活动内容：通过各种途径，了解和探讨汽车上的物理知识。
江苏省启东中学高二物理校本课程《生活中的物理》太阳的光和热
太阳的光和热月球、地球都是坚硬的球体，而太阳却是一个炽热的气体大火球,它表面的温度有600万摄氏度，中心有1500万摄氏度，任何东西在太阳上都会化成气。
月球虽然也有光，但它不会发光，它是反射的太阳的光。
那太阳的光和热是从哪儿来的呢？太阳的主要成分是氢，里有氢原子核，它们互相作用,结合成氦原子核,同时放出光和热，这叫热核反应，太阳就是用原子作燃料的大火炉。
1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤.太阳的原子燃料极其丰富,千千万万年也燃不完，它将永久地供给我们光和热。
太阳为什么会发光、发热呢？它的能源是什么？天文学家曾经设想过种种可能的来源。
一个简单的想法是,太阳是一个正在燃烧的大煤球.但是仔细计算一下，像太阳那么大（比地球大130万倍）的煤球，要一直燃烧下来,也只能够烧3000多年。
因为我们人类的历史有几十万年，有文字记载的文明历史也有5000多年了.太阳的“年龄"不可能比人类历史短。
更何况,要是煤球，越烧越小,太阳光会很快变得越来越暗弱了。
但实际上，经过近百年来的实测，太阳光度并没有什么变化.所以,煤球燃烧的想法，肯定是不对的。
20世纪来，随着原子物理学的发展，人们才解决了太阳能源问题。
著名科学家爱因斯坦(1879－1955）发现了物体质量与能量的关系。
只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。
例如1克物质相对应的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
对于原子能的研究,使人们想到,太阳的能源可能就是原子能。
观测、实验证实了这种想法。
原来，太阳主要由氢组成，氢占质量的70％以上。
在太阳内部高温（在1000万K以上)、高压（约为2500亿大气压力）的条件下，氢原子会发生“热核反应”,由4个氢原子核合成为1个氦原子核.在这个反应中，有一部分质量转化为能量，放出大量的热量。
太阳内部的热核反应，类似于地面上的氢弹爆炸.正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸"过程，所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。
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第15讲太阳的光和热
月球、地球都是坚硬的球体，而太阳却是一个炽热的气体大火球，它表面的温度有600万摄氏度，中心有1500万摄氏度，任何东西在太阳上都会化成气。
月球虽然也有光，但它不会发光，它是反射的太阳的光。
那太阳的光和热是从哪儿来的呢？
太阳的主要成分是氢，里有氢原子核，它们互相作用，结合成氦原子核，同时放出光和热，这叫热核反应，太阳就是用原子作燃料的大火炉。
1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤。
太阳的原子燃料极其丰富，千千万万年也燃不完，它将永久地供给我们光和热。
太阳为什么会发光、发热呢？它的能源是什么？
天文学家曾经设想过种种可能的来源。
一个简单的想法是，太阳是一个正在燃烧的大煤球。
但是仔细计算一下，像太阳那么大（比地球大130万倍）的煤球，要一直燃烧下来，也只能够烧3000多年。
因为我们人类的历史有几十万年，有文字记载的文明历史也有5000多年了。
太阳的“年龄”不可能比人类历史短。
更何况，要是煤球，越烧越小，太阳光会很快变得越来越暗弱了。
但实际上，经过近百年来的实测，太阳光度并没有什么变化。
所以，煤球燃烧的想法，肯定是不对的。
20世纪来，随着原子物理学的发展，人们才解决了太阳能源问题。
著名科学家爱因斯坦(1879－1955）发现了物体质量与能量的关系。
只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。
例如1克物质相对应的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
对于原子能的研究，使人们想到，太阳的能源可能就是原子能。
观测、实验证实了这种想法。
原来，太阳主要由氢组成，氢占质量的70％以上。
在太阳内部高温（在1000万K以上）、高压（约为2500亿大气压力）的条件下，氢原子会发生“热核反应”，由4个氢原子核合成为1个氦原子核。
在这个反应中，有一部分质量转化为能量，放出大量的热量。
太阳内部的热核反应，类似于地面上的氢弹爆炸。
正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程，所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。
原子能就是太阳的能源。
太阳从东方升起这种说法并不正确。
由于地球在绕着太阳转，实际上地球是在向东方转去，迎向太阳。
光的储存器
最近，在德国慕尼黑大学的实验室里，阿希姆·维克斯福特和他的同学们找到了一种捕获光束的方法，能把光束存储一会儿，然后再把它放走。
这种巧妙的方法对于制造未来的光学计算机可能具有深远意义。
神奇的光具有通信和计算机技术人员所盼望的理想特性，其信息载运能力（或者说带宽）非常巨大。
一束激光脉冲一秒钟就可传输整部《不列颠百科全书》。
光还能轻而易举地分成很多光束，成为并行处理的理想媒介，而并行处理是高速计算技术的未来发展趋势。
还有，光的运动是宇宙中速度最快的。
光的运动速度快是个优点也是缺点，如果你想获得数据，你必须让它撞上什么东西停下来。
近年来，物理学家已设计出一些非常奇特的墙壁供光束撞击，这些统称为光电子学技术会把光所携带的数据转换成普通机器所使用的电子形式的技术。
应用光电子技术能够把信息以光速从一个地方传送到另一个地方，在越洋电话电缆、电视遥控器等各个领域都可见到光电子设备的身影。
但是，在实际应用中，仍然要把光的惊人速度和传输容量转换成缓慢的电子流，从而受到导电物体变幻莫测的电流的限制。
如果能够使用光而不是电子，那么就有可能建造超高速的设备;如光学计算机。
为了实现这一梦想，必须设法让光在某些地方滞留一段时间以备使用,实际的滞留时间要足够长，以使光束能够充当光传导数据的存储器。
人们多年来一直在寻找制造这种光学存储器的方法。
他们尝试了各种各样的方法，有的方法要利用古怪的量子效应，有的方法则显得直截了当（比如让光在一个光纤做成的线圈中运行一段时间等）。
维克斯福特说，这些装置的缺点在于它们的体积一般很庞大，为了把光滞留百万分之一秒，你需要300米长的光纤，并且它们还难以控制。
他说：“理想的光学存储器应该是一个小型容器，进入容器中的光信号应该能够按人们的需要保留一段时间，然后再以光的形式释放出来。
”
维克斯福特的研究小组今年早些时候在《科学》杂志上公布了他们的研究成果：一种把光存储在比一个句号还要小的存储装置中的切实可行的方法。
他们使用的是半导体材料，使这种装置非常容易制造并且可与现有的电子技术相结合。
不过制造一种能够捕获、存储和释放光的存储器要困难得多。
为了克服这个障碍，维克斯福特的科研小组研究控制电子运动的新方法。
他们发现表面声波施加到晶体表面的波浪形压力是一种大有希望的控制电子的方法。
维克斯福特的学生卡斯腾·勒克领导的一个研究小组使用一个高频电场制造出了一种声波。
勒克和他的同事们还设法把能量保存了几个微秒的时间,这比自然条件下电子空穴对的存在时间长了几千倍。
但是这里有个难题：所有这些实验都是在只比绝对零度高4度的液氦低温下进行的，并不便于在日常电器中使用。
目前，维克斯福特则向人们表明，通过采用砷化镓和砷化铝半导体层，并且在表面装上一个透明的电极用来产生电场，在液氮温度下也能取得同样的结果。
他们设法把光存储了35微秒。
通过进一步改善设计，他们认为能够在室温下运行的装置没有理由不会很快做成。
维克斯福特说，只要你知道了原理，就像生活中的平常事情一样，制造一个光学存储器是非常容易的。
这种“声光”装置大有用途。
这种存储器的灵活性为制造一系列的装置开辟了道路，这些装置不仅能够存储光，而且还能够处理诸如复合和分解（把很多输入的光信号合成一个信号以及把一个信号分解成多个信号）这样的任务。
维克斯福特说：“光学动态随机存取存储器在诸如光学模式的识别和图像处理等领域具有诱人的应用潜力。
”。