高中物理新教材同步備課人教版選擇性必修第二冊(cè)(教案)電磁波譜

電磁波譜

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．了解電磁波譜的構(gòu)成，知道各波段的電磁波的主要作用及應(yīng)用。

2．知道電磁波具有能量，是一種物質(zhì)。

二、過程與方法

通過查閱與電磁波譜中各種頻段波的應(yīng)用相關(guān)的資料，培養(yǎng)學(xué)生收集信息，加工處

理信息的能力。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

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，

感悟現(xiàn)代科技的正反兩個(gè)方面，培養(yǎng)辯證唯物的價(jià)值觀。

【教學(xué)重點(diǎn)】

紅外線、紫外線、X射線、γ射線的特點(diǎn)及應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

電磁波的能量。

【教學(xué)過程】

一、新課導(dǎo)入

電磁波的范圍很廣。我們通常所說的，無線電波、光波各種射線，如紅外線、紫外

線、X射線、γ射線等，都是電磁波。我們把各種電磁波按照波長或頻率大小的順序排

列成譜，就叫電磁波譜。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)電磁波譜中各種電磁波的特點(diǎn)和主要作用。

二、新課教學(xué)

（一）無線電波

1．把波長大于1mm（頻率低于300GHz）的電磁波稱作無線電波。

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2．特性：傳播過程中波動(dòng)性明顯。

應(yīng)用于通信、廣播及其他信號(hào)傳輸。

（二）紅外線

1．波長約為760nm～106nm。

強(qiáng)調(diào)紅外線為不可見光。

2．特性：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。

3．應(yīng)用：紅外攝影、紅外遙感技術(shù)等。

幾個(gè)常見典型的應(yīng)用：

（1）利用紅外線檢測人體的健康狀態(tài)，透過圖片可以根據(jù)不同顏色判斷病變區(qū)域。

（2）紅外加熱取暖器。（再次強(qiáng)調(diào)紅光不是紅外線，紅外線是看不見的）

（3）紅外遙控器。

（4）紅外線衛(wèi)星云圖。

（5）紅外線感應(yīng)防盜報(bào)警器。

利用人體所產(chǎn)生的微弱紅外線而觸發(fā)。當(dāng)有人試圖進(jìn)入它的探測范圍時(shí)，它就會(huì)發(fā)

出警報(bào)聲，直到人離開才停止。

（6）紅外線水分計(jì)。

利用紅外線照射加溫功能，使被測試樣本內(nèi)的水分蒸發(fā)散失，自動(dòng)換算其含水率。

（7）紅外溫度探測儀。

根據(jù)紅外輻射的測量原理，由一個(gè)濾鏡和紅外探測器（熱電偶堆）組成。使用時(shí)對(duì)

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準(zhǔn)目標(biāo)物體，能測量物體的溫度。

（三）可見光

1．能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波，稱為可見光?？梢姽獾牟ㄩL為400?760nm。

波長（頻率）范圍不同的光表現(xiàn)為不同的顏色。

2．特性：能作用于眼睛并引起視覺。

3．應(yīng)用：照明、攝影等。

（四）紫外線

1．在紫光之外，波長范圍為5?370nm的電磁波是紫外線。（強(qiáng)調(diào)紫外線為不可見

光）

2．特性：熒光效應(yīng)、化學(xué)作用、高能量（殺菌消毒）。

3．應(yīng)用：感光技術(shù)、醫(yī)用消毒等。

強(qiáng)調(diào)：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。消毒

燈、驗(yàn)鈔機(jī)燈除發(fā)出紫外線外，還發(fā)出少量紫光和藍(lán)光。

（五）X射線和γ射線

1．波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線了。

①X射線：10-8m~10-12m

②γ射線：小于10-10m

2．特性：穿透力很強(qiáng)。

3．應(yīng)用：X射線：醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)探測等。

γ射線：殺傷力大、摧毀病變細(xì)胞、探測金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷、核爆炸、無聲武器

等。

三、小結(jié)：

1．按頻率由小到大（波長由大到小）排列形成的電磁波譜是：無線電波、紅外線、

可見光、紫外線、X射線、γ射線。

2．這些頻率不同的電磁波本質(zhì)是相同的。它們的行為服從共同的規(guī)律，但是他們

產(chǎn)生的機(jī)理不同，因而具有不同的特性。在觀察方法和應(yīng)用上也有所不同：

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（1）紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感。

（2）紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒。

（3）X射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，對(duì)人體的透

視和檢查部件的缺陷。

（4）γ射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測厚或

用γ刀進(jìn)行手術(shù)。

3．電磁波的種類和應(yīng)用歸納

波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線

振蕩電路中

原子內(nèi)層

產(chǎn)生自由電子作原子核受

原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生電子受激

機(jī)理周期性運(yùn)動(dòng)激發(fā)產(chǎn)生

發(fā)產(chǎn)生

產(chǎn)生的

化學(xué)作用

貫穿能力貫穿能力

特性波動(dòng)性強(qiáng)熱效應(yīng)引起視覺熒光效應(yīng)

強(qiáng)最強(qiáng)

殺菌消毒

加熱

攝影感光技術(shù)檢查探測工業(yè)探傷

應(yīng)用無線電技術(shù)遙感

照明醫(yī)用消毒醫(yī)用透視醫(yī)用治療

遙控

四、鞏固練習(xí)

1．下列各組電磁波中，接波長由長到短排列正確的是（）

A．紅外線、紫外線、可見光、γ射線

B．γ射線、紫外線、紅外線、可見光

C．γ射線、紫外線、可見光、紅外線

D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線

2．對(duì)紅外線的作用和來源正確的敘述有（）

A．一切物體都在不停地輻射紅外線

B．紅外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)

C．紅外線最顯著的作用是熱作用

D．紅外線容易穿過云霧煙塵

3．有些動(dòng)物在夜間幾乎什么也看不見，而貓頭鷹在夜間卻有很好的視力：其原因

為（）

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A．不需要光線，也能看到

B．自身眼睛發(fā)光，照亮搜索目標(biāo)

C．可對(duì)紅外線產(chǎn)生視覺

D．可對(duì)紫外線產(chǎn)生視覺

4．被譽(yù)為“神刀”的γ刀在治療腦腫瘤的時(shí)候不需要對(duì)患者實(shí)施麻醉，手術(shù)時(shí)間短。

用γ刀治療腦腫瘤主要是利用了（）

A．γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力

B．γ射線很強(qiáng)的電離能力

C．γ射線具有很高的能量

D．γ射線很容易繞過障礙物繼續(xù)向前傳播

5．一種電磁波入射到半徑為1m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電

磁波譜的哪個(gè)區(qū)域（）

A．可見光B．γ射線C．無線電波D．紫外線

6．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，電視機(jī)、空調(diào)的遙控器發(fā)出的光

能控制電視機(jī)、空調(diào)的工作狀態(tài)。對(duì)于它們發(fā)出的光，以下判斷正確的是（