人教版(新教材)高中物理選擇性必修2教學(xué)設(shè)計(jì)2：4 4 電磁波譜教案

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1第4節(jié)電磁波譜〖教材分析〗本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了電磁波的產(chǎn)生，發(fā)射及接收原理的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)電磁波譜，知道電磁波譜是按照電磁波頻率的高低進(jìn)行排列的，通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，知道電磁波隨著頻率的升高其能量及波長(zhǎng)的變化規(guī)律，同時(shí)也要清楚紅外線及紫外線的特點(diǎn)及其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用?！冀虒W(xué)目標(biāo)〗1.了解什么是電磁波譜，知道各種可見光和不可見光與無線電波一樣，也是電磁波。了解不同波長(zhǎng)(或頻率)范圍的電磁波的特性以及應(yīng)用。2.了解電磁波譜中各波段的主要特性和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用3.體會(huì)電磁波的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響,明確不同的電磁波具有的不同用途和危害。引發(fā)學(xué)生對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象的好奇心。〖教學(xué)重難點(diǎn)〗重點(diǎn)：電磁波的組成，分波段解釋無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的特點(diǎn)與應(yīng)用難點(diǎn)：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的特點(diǎn)與應(yīng)用〖教學(xué)過程〗新課引入想一想：太空中的太陽動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)（SDO）可以拍攝到紫外線波段的太陽圖像。通過這些圖像可以觀察到被可見光模糊或者遮擋的日冕等太陽活動(dòng)。對(duì)比波長(zhǎng)為211nm的紫外線和可見光的圖像可以看出，它與我們常見的太陽大不相同。除了可見光和紫外線，你還知道太陽能發(fā)出哪些波段的電磁波嗎？新課學(xué)習(xí)探究點(diǎn)一、電磁波譜電磁波譜：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率高低的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜由無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線合起來構(gòu)成范圍非常廣闊的電磁波譜探究點(diǎn)二、無線電波無線電波的特點(diǎn)概念：特點(diǎn)：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ較長(zhǎng)。應(yīng)用：無線電技術(shù)（長(zhǎng)、中短波用于發(fā)送廣播信號(hào)。）（微波用于發(fā)送電視信號(hào)和微波爐。）特性：無線電技術(shù)無線電波的波段分布及其主要用途（根據(jù)：波長(zhǎng)/頻率）雷達(dá)天線（微波）波長(zhǎng)短的電磁波，由于衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的方向性好，有利于用電磁波定位。

射電望遠(yuǎn)鏡通過接收天體輻射的無線電波，進(jìn)行天體物理研究。探究點(diǎn)三、紅外線紅外線特點(diǎn)：λ介于無線電波和可見光之間。所有物體都發(fā)射紅外線。物體的紅外輻射跟溫度有關(guān)。溫度越高,發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。波長(zhǎng)范圍：750nm～１×106nm一切物體都在不停地輻射紅外線，物體溫度越高,輻射的紅外線越強(qiáng).熱輻射即紅外線輻射,熱傳遞方式之一發(fā)現(xiàn)：由英國(guó)人赫歇爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)特性：熱效應(yīng)用途：紅外攝影、紅外線遙感技術(shù)老師引出：利用紅外探測(cè)器能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外輻射，這是夜視儀器和紅外攝影的基礎(chǔ)（圖）用靈敏的紅外探測(cè)器接收遠(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以得知被測(cè)對(duì)象的形狀及溫度、濕度等參數(shù)。這就是紅外遙感技術(shù)。利用紅外遙感技術(shù)可以在飛機(jī)或人造地球衛(wèi)星上勘測(cè)地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮。紅外遙感技術(shù)在軍事上的應(yīng)用也十分重要。人體也在發(fā)射紅外線，體溫越高，發(fā)射的紅外線越強(qiáng)。根據(jù)這個(gè)原理制成的紅外體溫計(jì)不與身體接觸也可以測(cè)量體溫。探究點(diǎn)四、可見光能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波稱為可見光。如：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色光。波長(zhǎng)范圍：400nm～760nm特性：能作用于眼睛并引起視應(yīng)用：照明、攝影等各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率〖說明〗:可見光在電磁波中是一個(gè)很窄的波段光的顏色是由電磁波的頻率決定的。不同頻率的色光在真空中波速相同，在介質(zhì)中波速不同。同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長(zhǎng)和波速都要改變。在同一介質(zhì)中，頻率越高，波速越小?！枷胍幌搿?天空為什么是亮的？天空為什么是藍(lán)色的？天空是亮的，是因?yàn)楣庠诖髿鈱又邪l(fā)生了散射。在晴朗的天氣里空氣中會(huì)有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質(zhì)，當(dāng)太陽光通過空氣時(shí)太陽光中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光、橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，從而使光線散射向四方，使天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。海水為什么是藍(lán)色的？太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光復(fù)合而成，七色光波長(zhǎng)長(zhǎng)短不一，從紅光到紫光，波長(zhǎng)由長(zhǎng)漸短，其中波長(zhǎng)長(zhǎng)的紅光、橙光、黃光穿透能力強(qiáng)，最易被水分子所吸收。波長(zhǎng)較短的藍(lán)光、紫光穿透能力弱，遇到純凈海水時(shí)，最易被散射和反射。又由于人們眼睛對(duì)紫光很不敏感，往往視而不見，而對(duì)藍(lán)光比較敏感。于是，我們所見到的海洋就呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)色或深藍(lán)色了。探究點(diǎn)五、紫外線紫外線是一種波長(zhǎng)比紫光還短的不可見光波長(zhǎng)范圍：5nm～370nm熒光效應(yīng)特性：化學(xué)作用殺菌消毒發(fā)現(xiàn)：由德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用：感光技術(shù)、醫(yī)用消毒等一切高溫物體發(fā)出的光中，都有紫外線。注意：紅外線與紫外線人眼都是看不到的利用紫外線的熒光作用檢驗(yàn)人民幣的真?zhèn)巫贤饩€殺菌注意：消毒燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈看起來是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。紫外線看不見。〖想一想〗:人為什么不能長(zhǎng)時(shí)間在太陽下暴曬？〖提示〗：紫外線的作用較強(qiáng)，人體適量接受太陽光里的紫外線照射，能促進(jìn)鈣質(zhì)吸收。但過多地吸收紫外線，會(huì)對(duì)皮膚和眼睛造成傷害。探究點(diǎn)六、X射線和γ射線比紫外線波長(zhǎng)更短的電磁波，X射線和γ射線。X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變。X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，可以用來檢查人體的內(nèi)部器官，幫助醫(yī)生判斷人體組織是否發(fā)生了病變。在工業(yè)上，利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。機(jī)場(chǎng)等地進(jìn)行安全檢查時(shí)，X射線能輕而易舉地探測(cè)到箱內(nèi)的物品。波長(zhǎng)最短的電磁輻射是γ射線，它具有很高的能量。γ射線能破壞生命物質(zhì)。把這個(gè)特點(diǎn)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上，可以摧毀病變的細(xì)胞，用來治療某些癌癥。γ射線的穿透能力很強(qiáng)，也可用于探測(cè)金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。隨堂練習(xí)1、(多選)在電磁波中，波長(zhǎng)按從長(zhǎng)到短排列的是()A．無線電波、可見光、紅外線B．無線電波、可見光、γ射線C．紅光、黃光、綠光D．紫外線、X射線、γ射線〖答案〗BCD〖解析〗電磁波譜按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短的排列順序依次是無線電波→紅外線→可見光(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫)→紫外線→X射線→γ射線，由此可知B、C、D選項(xiàng)正確．2、（單選）古代也采用過“無線”通信的方式，如利用火光傳遞信息的烽火臺(tái)，利用聲音傳遞信號(hào)的鼓等，關(guān)于聲音與光，下列說法中正確的是()A．聲音和光都是機(jī)械波B．聲音和光都是電磁波C．聲音是機(jī)械波，光是電磁波D．聲音是電磁波，光是機(jī)械波〖答案〗C〖解析〗聲音必須在介質(zhì)中傳播，光可以在真空中傳播.3、（單選）下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是()A．電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波B．電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是γ射線C．頻率接近可見光的電磁波沿直線傳播D．以上說法都不正確〖答案〗B〖解析〗波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象．4、(多選）下列說法中符合實(shí)際的是()A．在醫(yī)院里常用X射線對(duì)病房和手術(shù)室消毒B．醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室消毒C．在人造地球衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力D．在人造地球衛(wèi)星