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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱优秀导学案
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱优秀导学案，文件包含人教版2019高中物理选择性必修第二册44《电磁波谱》导学案教师版docx、人教版2019高中物理选择性必修第二册44《电磁波谱》导学案学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共11页， 欢迎下载使用。
【学习目标】
1.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。
2.能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。
【学习重难点】
1.教学重点：电磁波的组成，分波段解释无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用
2.教学难点：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用。
【自主学习】
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
2．不同电磁波的特点及应用
【课堂探究】
【新课引入】
请欣赏用不同波段电磁波观看地球的视频!
你知道电磁波是按照什么方式区分的波段吗？
学生回答问题。
【新课教学】
任务一、电磁波谱
（一）电磁波谱
什么是电磁波谱？太阳辐射的电磁波包括什么？
1、电磁波谱： 电磁波谱就是按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱，叫电磁波谱。
2、电磁波谱的排列：
按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.太阳辐射的电磁波
太阳辐射中就包含了波长不同的各种各样的电磁波。
任务二 、电磁波谱的特性
不同波段的电磁波有什么特性，在生活中我们又是怎样应用这些特性的？
1.无线电波的概念
技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。
2.无线电波的波段划分与用途
3.无线电波的应用
红外线
1.波长比无线电波短，比可见光长。
2.红外线的特性：
一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强。
3.红外线的应用：
可见光
4.各色可见光在真空中的波长和频率
紫外线
1.波长在400nm~5nm；频率7.5×1014~6.0×1016Hz
2.特性：有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。
3.可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。
（五）X射线和γ射线
1.波长比紫外线更短的电磁波。
2.特性：有比紫外线更高的能量，有很强的穿透作用。
3.应用：可用于透视、检查金属内部缺陷。
【自我测评】
1．[多选]关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A．X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
【答案】AB
【详解】X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确。γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确。在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。
2．2011年3月11日，日本发生里氏9．0级地震，地震和地震引发的海啸造成大量建筑物倒塌。为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，我国及时派出了救援队。救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员，这种仪器主要是接收人体发出的( )
A．可见光 B．红外线
C．紫外线D．声音
【答案】B
【详解】不同温度的物体会发出不同频率的红外线，生命探测仪就是根据人体发出的红外线与周围环境辐射的红外线不同来寻找被困者，B正确。
3．[多选]关于真空中波长为0.6 μm的红光，下列说法中正确的是( )
A．其在真空中传播速度为3．0×108 m/s
B．其频率是5×1014 Hz
C．在真空中传播10 m的距离需要的时间是1．0×10－5 s
D．在10 m的距离中(真空)约有1．7×107个波长
【答案】ABD
【详解】各种电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故A项正确；由题意知λ＝0.6 μm＝0.6×10－6 m，根据公式c＝λf得，f＝eq \f(c,λ)＝5×1014Hz，B项正确；传播10 m所需的时间t＝eq \f(x,v)＝3．3×10－8 s，C项错误；10 m中的波长个数为n＝eq \f(x,λ)≈1．7×107个，D项正确。
4．有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
【答案】见解析
【详解】(1)根据公式f＝eq \f(c,λ)得f1＝eq \f(c,λ1)＝eq \f(3.0×108,290)Hz≈1 034 kHz，f2＝eq \f(c,λ2)＝eq \f(3.0×108,397)Hz≈756 kHz，f3＝eq \f(c,λ3)＝eq \f(3.0×108,566)Hz≈530 kHz。所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
特点
用途
无线电波
波动性强
通信、广播、导航
红外线
热作用强
加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光
感光性强
照明、照相等
紫外线
化学作用荧光效应
杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线
穿透力强
检查、探测、透视、治疗
γ射线
穿透力最强
探测、治疗
【学习目标】
1.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。
2.能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。
【学习重难点】
1.教学重点：电磁波的组成，分波段解释无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用
2.教学难点：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用。
【自主学习】
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
2．不同电磁波的特点及应用
【课堂探究】
【新课引入】
请欣赏用不同波段电磁波观看地球的视频!
你知道电磁波是按照什么方式区分的波段吗？
学生回答问题。
【新课教学】
任务一、电磁波谱
（一）电磁波谱
什么是电磁波谱？太阳辐射的电磁波包括什么？
1、电磁波谱： 电磁波谱就是按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱，叫电磁波谱。
2、电磁波谱的排列：
按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.太阳辐射的电磁波
太阳辐射中就包含了波长不同的各种各样的电磁波。
任务二 、电磁波谱的特性
不同波段的电磁波有什么特性，在生活中我们又是怎样应用这些特性的？
1.无线电波的概念
技术上把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。
2.无线电波的波段划分与用途
3.无线电波的应用
红外线
1.波长比无线电波短，比可见光长。
2.红外线的特性：
一切物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强。
3.红外线的应用：
可见光
4.各色可见光在真空中的波长和频率
紫外线
1.波长在400nm~5nm；频率7.5×1014~6.0×1016Hz
2.特性：有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。
3.可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。
（五）X射线和γ射线
1.波长比紫外线更短的电磁波。
2.特性：有比紫外线更高的能量，有很强的穿透作用。
3.应用：可用于透视、检查金属内部缺陷。
【自我测评】
1．[多选]关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A．X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
【答案】AB
【详解】X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确。γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确。在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。
2．2011年3月11日，日本发生里氏9．0级地震，地震和地震引发的海啸造成大量建筑物倒塌。为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，我国及时派出了救援队。救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员，这种仪器主要是接收人体发出的( )
A．可见光 B．红外线
C．紫外线D．声音
【答案】B
【详解】不同温度的物体会发出不同频率的红外线，生命探测仪就是根据人体发出的红外线与周围环境辐射的红外线不同来寻找被困者，B正确。
3．[多选]关于真空中波长为0.6 μm的红光，下列说法中正确的是( )
A．其在真空中传播速度为3．0×108 m/s
B．其频率是5×1014 Hz
C．在真空中传播10 m的距离需要的时间是1．0×10－5 s
D．在10 m的距离中(真空)约有1．7×107个波长
【答案】ABD
【详解】各种电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故A项正确；由题意知λ＝0.6 μm＝0.6×10－6 m，根据公式c＝λf得，f＝eq \f(c,λ)＝5×1014Hz，B项正确；传播10 m所需的时间t＝eq \f(x,v)＝3．3×10－8 s，C项错误；10 m中的波长个数为n＝eq \f(x,λ)≈1．7×107个，D项正确。
4．有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
【答案】见解析
【详解】(1)根据公式f＝eq \f(c,λ)得f1＝eq \f(c,λ1)＝eq \f(3.0×108,290)Hz≈1 034 kHz，f2＝eq \f(c,λ2)＝eq \f(3.0×108,397)Hz≈756 kHz，f3＝eq \f(c,λ3)＝eq \f(3.0×108,566)Hz≈530 kHz。所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
特点
用途
无线电波
波动性强
通信、广播、导航
红外线
热作用强
加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光
感光性强
照明、照相等
紫外线
化学作用荧光效应
杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线
穿透力强
检查、探测、透视、治疗
γ射线
穿透力最强
探测、治疗
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