5-热辐射

光的热辐射
光本身是一种电磁波，具有波粒二象性，其传播过程也会伴随着能量的转移，即热辐射。

热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，是热量传递的三种方式之一。

所有温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射。

温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。

热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。

光作为一种电磁波，其本身在真空中也能传播，并发生反射、折射等现象，被物体吸收后也会产生热效应。

光的热效应在很多领域都有应用，如太阳能、光电子技术、材料学等。

总之，光的热辐射是电磁波性质的表现之一，它在各种领域都有广泛的应用。

热辐射基本
日照和热辐射的基本原理
日照和热辐射是一种属于热辐射的物理现象。

它源于地球上的热源，如太阳系
统中的恒星等，通过热辐射方式从热源到接收体，使接收体能够获得日照和能量。

热辐射又分为可见光辐射、紫外线辐射和红外线辐射等。

日照是太阳的热能和光能的总称，它主要由可见光组成，而可见光的波长一般
在380纳米-780纳米之间，而紫外线和红外线的波长则小于可见光。

因此，日照
不受这些光线的影响，而紫外线和红外线会受到自然界中各种物质物理状态的影响。

热辐射是由太阳等热源通过热辐射方式传递到各处的热能，其中现象由四种不
同类型的热辐射组成，即白色热辐射、红色热辐射、红外线辐射和紫外线辐射。

白色热辐射是温度高的物体发射的热辐射，波长较长；而红色热辐射是温度较低的物体发射的热辐射，波长较短。

红外线辐射是太阳发射的热辐射，波长极短；而紫外线辐射是大气层中气体之间产生的热辐射，波长比红外线辐射大。

热辐射的三个基本原理要注意：一是放射原理。

它是指物体在一定环境下，任
何物质都会发出某种温度下所对应的热辐射谱。

二是散射原理。

指物体在一定环境下，在不同温度上物体表面上发射热辐射散射出来，从而引起环境温度的变化。

三是吸收原理。

指物体在一定环境下，如果物体表面受到外部热辐射则会吸收，而减少环境的温度。

最后，要特别指出的是，热辐射对地球环境的作用是十分重要的，它不仅暖和
地表环境，促进生态系统健康发展，而且还能够保护地球免受太阳强烈射线的影响，减少地球臭氧层的破坏，以保护人类的身体健康。

热学中的热传导与热辐射在我们日常生活和科学研究中，热学是一个非常重要的领域。

其中，热传导和热辐射是热传递的两种主要方式，它们在自然界和人类的生产生活中发挥着至关重要的作用。

让我们先来了解一下热传导。

热传导是指由于物质内部粒子的热运动，使得热量从高温区域向低温区域传递的过程。

这就好比一群人在一个房间里，其中一部分人比较活跃（温度高），另一部分人相对安静（温度低），活跃的人会与安静的人发生碰撞和交流，从而把自己的“活力”传递给安静的人。

不同的物质具有不同的热传导性能。

一般来说，金属是热的良导体，比如铜、铝等。

这是因为金属中的自由电子可以在晶格之间自由移动，从而能够迅速地传递热量。

而像木材、塑料、空气等则是热的不良导体，也就是我们常说的绝热材料。

热传导的速率与物质的导热系数、温度差以及传热的距离和面积等因素有关。

导热系数越大，温度差越大，传热距离越短，传热面积越大，热传导的速率就越快。

例如，我们用铁锅炒菜时，热量能够迅速从锅底传递到锅内的食物，就是因为铁的导热系数较高，而且锅底与食物的接触面积较大。

接下来，我们再看看热辐射。

热辐射是指物体由于自身温度的原因，以电磁波的形式向外发射能量的过程。

这与热传导有着本质的区别，热传导需要介质来传递热量，而热辐射不需要任何介质，可以在真空中进行。

太阳向地球传递热量就是通过热辐射的方式。

太阳内部的核聚变反应产生了巨大的能量，使得太阳表面温度极高，从而以电磁波的形式向四周辐射热量。

即使在浩瀚的宇宙空间中，没有任何物质作为传热介质，地球依然能够接收到太阳的热量。

任何物体只要其温度高于绝对零度（－27315℃），就会不断地向外辐射热量。

而且，物体的温度越高，辐射的能量就越大，辐射的波长就越短。

比如，烧红的铁块会发出可见光，而人体由于温度较低，辐射的主要是红外线，我们的肉眼无法直接看到。

热辐射的强度还与物体的表面积、表面颜色和表面粗糙度等因素有关。

表面积越大，辐射的能量就越多；颜色越深、表面越粗糙的物体，吸收和辐射热量的能力就越强。

热辐射热传导热对流三者的区别和举例子
热辐射、热传导和热对流是热传递的三种基本方式。

它们在自然界和工业生产中都起着重要的作用。

热辐射是指物体发出的电磁波，其能量取决于物体的温度。

这些波可以在真空中或其他介质中传播，并被其他物体吸收或反射。

例如，太阳对地球的辐射就是一种热辐射，人体也会发出热辐射。

热传导是指热量通过物质内部的分子热运动传递的过程。

在没有外力作用的情况下，热量会从高温区域传递到低温区域，直到达到热平衡。

例如，把一个冷水瓶放在温水中，温水中的热量会通过瓶壁传导到冷水中，使得冷水变温。

热对流是指流体内部由于温度差异而导致的密度差异，进而产生的流动，并伴随着热量的传递。

热对流通常发生在气体或液体中。

例如，空气流动可以通过室内取暖或空调系统中的热交换器来传递热量。

总之，热辐射、热传导和热对流都是热传递的基本方式。

它们在不同的情况下起着重要的作用，我们需要根据实际情况选择合适的方式来传递热量。

热辐射系数 -回复
热辐射系数，也称为热辐射率，是一个物体发射热辐射能力的量度。

它表示了一个物体相对于一个理想黑体而言的辐射能力。

热辐射系数是介于0到1之间的值，其中0表示完全不发射热
辐射，1表示与理想黑体相当的辐射能力。

热辐射系数与物体的温度和表面性质有关。

不同的物体具有不同的热辐射系数。

例如，钢材通常具有较低的热辐射系数，而炭黑等黑色物体则具有较高的热辐射系数。

热辐射系数在工程热学、热工艺、能源处理等领域具有广泛应用，可以用来计算和估计物体的热辐射能力，从而进行热传递和能量转换的相关计算和设计。

《热辐射》导学案第一课时导言：《热辐射》是物理学中一个非常重要的概念，它涉及到热能的传递和转换，是研究热力学和光学的基础。

通过学习本节课，我们将了解热辐射的定义、特性、传播规律和影响因素。

一、热辐射的概念及特性1.1 热辐射的定义：热辐射是由热体产生的随着温度升高而产生的电磁波。

所有物体都会辐射热能，其强度与温度有关。

1.2 热辐射的特性：①可感知性：人们可以感觉到热辐射的存在，比如太阳光、火焰等。

②可传导性：热辐射可以通过真空传播，不需要媒质。

③可反射性：热辐射可以被物体反射和吸收，不同的物体对热辐射的反射率和吸收率也不同。

二、热辐射的传播规律2.1 斯特藩-玻尔兹曼定律：热辐射强度与绝对温度的四次方成正比。

即$I = \sigma T^4$，其中$I$为辐射强度，$\sigma$为斯特藩-玻尔兹曼常数。

2.2 维恩位移定律：热辐射峰值波长与绝对温度成反比。

即$\lambda_{max}T = b$，其中$\lambda_{max}$为热辐射的峰值波长，$b$为维恩常数。

2.3 面积-亮度关系：热辐射强度与单位面积内的亮度成正比。

三、热辐射的影响因素3.1 温度：温度的升高会导致热辐射强度的增加。

3.2 物体特性：不同的物体对热辐射的吸收和反射情况不同。

3.3 波长：不同波长的热辐射有不同的传播特性和影响范围。

四、实际应用与拓展4.1 太阳能利用：太阳光是一种强大的热辐射源，可以被利用来发电、加热水等。

4.2 暖气系统设计：了解热辐射的特性可以帮助设计更高效的暖气系统。

4.3 人工热源：为了减少热辐射对环境的影响，可以研究人工热源的设计和利用。

五、课后思考与拓展5.1 你能否举例说明温度对热辐射的影响？5.2 不同材质的物体对热辐射的反射率有何不同？5.3 如何利用热辐射来设计一个高效的太阳能发电系统？本节课的学习将帮助我们更深入地了解热辐射的基本概念和应用，同时也可以拓展我们对热力学和光学的认识。

热辐射的危害物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。

热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同。

那么，热辐射的危害呢？就让的热射病在中暑的分级中就是重症中暑，是一种致命性疾病，病死率高。

该病通常发生在夏季高温同时伴有高湿的天气。

遇到高温天气，一旦出现大汗淋漓、神志恍惚时，要注意降温。

如高温下发生出现昏迷的现象，应立即将昏迷人员转移至通风阴凉处，冷水反复擦拭皮肤，随后要持续监测体温变化，若高温持续应马上送至医院进行治疗，千万不可以为是普通中暑而小视，耽误治疗时间。

高温作业的健康影响：（1）、对生理功能的影响：高温作业：高温作业是指有高气温、或有强烈的热辐射、或伴有高气湿（相对湿度≥80%RH）相结合的异常作业条件、湿球黑球温度指数（WBGT指数）超过规定限值的作业。

包括高温天气作业和工作场所高温作业。

体温的调节：高温作业的气象条件、劳动强度、劳动时间及人体的健康状况等因素，对体温调节都有影响。

水盐代谢：高温作业时，排汗显著增加，可导致机体损失水分、氧化钠、钾、钙、镁、维生素等，如不及时补充，可导致机体严重脱水，循环衰竭，热痉挛等。

循环系统：高温作业时，心血管系统经常处于紧张状态，可导致血压发生变化。

高血压患者随着高温作业工龄的增加而增加。

消化系统：可引起食欲减退，消化不良，胃肠道疾病的患病率随工龄的增加而增加。

神经内分泌系统：可出现中枢神经抑制，注意力、工作能力降低，易发生工伤事故。

泌尿系统：由于大量水分经汗腺排出，如不及时补充，可出现肾功能不全，蛋白尿等。

（2）、中暑性疾病：按发病机制和临床表现的不同，分为三种类型热射病：由于体内产热和受热超过散热，引起体内蓄热，导致体温调节功能发生障碍。

是中暑最严重的一种，病情危重，死亡率高。

典型症状为：急骤高热，肛温常在41℃热痉挛：是由于水和电解质的平衡失调所致。

临床表现特征为：明显的肌痉挛使有收缩痛，痉挛呈对称性，轻者不影响工作，重者痉挛甚剧，患者神志清醒，体温正常。

7.热辐射【教材分析】本课是《热传递》单元的第三课，是继“热传导”、“热对流”之后，引导学生认识热量的另外一种特殊传递方式一热辐射。

教材通过四个活动帮助学生掌握热辐射的概念:一是感知生活中热辐射形式的存在，让学生初步了解还有一种与热传导、热对流不同的传热形式-一热辐射，教材呈现了两个常见的生活场景,可以根据实际情况选择合适的场景进行模拟感受。

二是制作“简易太阳能灶”让学生通过动手制作进步了解热辐射受哪些条件影响，同时培养对工程技术的研究兴趣。

三是借助生活中常见工具让学生理解很多情况下热传递的方式并不是单一的，而是多种方式同时存在的。

第四个活动是在活动三的基础上，让学生根据实际场景独立分析三种传热方式有哪些异同并借助思维导图的形式呈现分析结果，这个活动既能让学生在寻找相网与不同中加深对三种传热方式的理解，也能培养学生思维的逻辑性和深刻性。

【主要概念】机械能、声、光、电、热、磁是能量的不同表现形式【涉及课标】6.3热可以改变物质的状态，以不同方式传递，热是人们常川的一种能量表现形式，6.3.3热可以在物体内和物体问传迎，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。

5--6年级:说出生活中常见的热传递的现象,知道热通常从温度高的物体传向温度低的物体，举例说明影响热传递的主要因素，列举它们在日常生活和生产中的应用，【学情分析】五年级学生对于热的传递不仅有生活经验，还有一定的认知基础，在四年级学习了《冷和热》知识，强调运用实验观察的方法，掌握温度的概念，知道温度变化可以使物体产生体积和形态的变化。

因此对于热学知识，在小学阶段学生经历了“进阶”的学习过程。

此外，通过本单元的学习能强化学生对“物质是运动的”这一核心观点的理解，在前期从宏观层面学习机械运动的基础上，本单元学生借助一些表象来了解微观运动，为初中学习分子热运动提供了丰富的认知基础，【教学目标】1.通过“模拟小火炉”、“模拟真空环境”的热的传递实验，知道热辐射是热传递的一种方式。

各种材料的热辐射系数
金属的热辐射系数
热辐射是指物体在温度高于零度时发出的电磁辐射。

金属是一类具有良好导热性和导电性的材料，其热辐射系数也是研究的重要对象之一。

金属的热辐射系数通常比较高，这是由于金属具有较高的电导率和热导率所致。

金属中自由电子的存在使得金属具有很好的导电性和热导性，同时也使得金属辐射系数较高。

金属通常在可见光范围内呈现出较高的反射率，因此在实际应用中常常用金属来制作反射镜、反射器等器件。

铝是一种常见的金属材料，其热辐射系数较高，因此在一些需要高效散热的场合常常选用铝材料。

铝材料不仅具有较好的导热性能，而且其热辐射系数较高，有利于将热量有效地辐射出去，从而实现散热的效果。

铜也是一种常用的金属材料，其热辐射系数也相对较高。

铜具有较好的导热性能和导电性能，因此在一些需要高效传热和传电的场合常常选用铜材料。

铜材料不仅可以有效地传递热量和电流，而且其热辐射系数较高，有利于将热量迅速辐射出去，从而实现散热和传热的效果。

总的来说，金属的热辐射系数通常比较高，这主要是由于金属具有
较高的导热性和导电性所致。

金属材料在实际应用中具有广泛的用途，其热辐射系数的高低对于金属材料的散热和传热性能具有重要影响。

因此，在选择金属材料时，除了考虑其导热性和导电性外，还应该考虑其热辐射系数，以确保其在实际应用中具有良好的散热和传热性能。

热辐射的基本定律热辐射的基本定律是热力学的基本定律之一，它描述了物体在温度差异下的能量传递方式。

热辐射是指物体由于其热能而发出的电磁辐射。

根据热辐射的基本定律，我们可以了解热辐射的特性和规律。

热辐射的基本定律可以由两个方面来描述，即斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律。

斯特藩-玻尔兹曼定律描述了物体辐射的总功率与其绝对温度的关系，而维恩位移定律则描述了物体辐射的最大功率波长与其绝对温度的关系。

斯特藩-玻尔兹曼定律表明，物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。

换句话说，物体的辐射功率随着温度的升高而迅速增加。

这也说明了为什么高温物体会发出更亮、更强烈的光线。

斯特藩-玻尔兹曼定律的数学表达式为：P = σεAT^4其中，P表示物体的辐射功率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，ε为物体的发射率，A为物体的表面积，T为物体的绝对温度。

从这个公式可以看出，物体的辐射功率与温度的关系是非常明显的。

维恩位移定律则描述了物体辐射的最大功率波长与其绝对温度的关系。

根据维恩位移定律，物体辐射的最大功率波长与物体的绝对温度成反比。

换句话说，物体的温度越高，其辐射的最大功率波长越短。

维恩位移定律的数学表达式为：λmaxT = b其中，λmax表示物体辐射的最大功率波长，T为物体的绝对温度，b为维恩位移常数。

从这个公式可以看出，物体的最大功率波长与温度的关系也是非常明显的。

热辐射的基本定律对于理解和研究热传导、热对流和热辐射等过程具有重要意义。

在工程领域中，热辐射的基本定律被广泛应用于能源利用、材料加工、热工系统设计等方面。

通过合理利用热辐射的基本定律，可以提高能源利用效率，降低能源消耗，实现可持续发展。

热辐射的基本定律是描述物体在温度差异下能量传递方式的重要定律。

斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律是热辐射的基本定律的两个方面。

通过研究和应用热辐射的基本定律，我们可以更好地理解和利用热辐射现象，提高能源利用效率，推动科技进步和社会发展。

热辐射波长范围
热辐射波长范围是指物体在热力学平衡状态下所发射的电磁波的波长范围。

这个范围是由物体的温度决定的，因为物体的温度越高，其发射的电磁波的波长就越短。

在热辐射波长范围中，最长的波长是红外线，其波长范围为0.7微米到1000微米。

红外线是一种电磁波，其波长比可见光长，因此人眼无法看到。

红外线在许多领域都有广泛的应用，例如红外线热成像、红外线通信、红外线遥控等。

在热辐射波长范围中，中间的波长是可见光，其波长范围为0.4微米到0.7微米。

可见光是人眼可以看到的电磁波，其波长越短，颜色就越偏蓝，波长越长，颜色就越偏红。

可见光在日常生活中有着广泛的应用，例如照明、彩色显示等。

在热辐射波长范围中，最短的波长是紫外线，其波长范围为0.01微米到0.4微米。

紫外线是一种电磁波，其波长比可见光还要短，因此人眼也无法看到。

紫外线在医疗、杀菌、紫外线灯等领域都有着广泛的应用。

热辐射波长范围是由物体的温度决定的，不同波长的电磁波在不同领域都有着广泛的应用。

我们应该充分利用这些电磁波的特性，为人类的生活和发展做出更大的贡献。