人教版(新教材)高中物理選擇性必修2教學(xué)設(shè)計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的變化規(guī)律，同時也要清楚紅外線及紫外線的特點及其在現(xiàn)實生活中的應(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(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、社會發(fā)展中的應(yīng)用3.體會電磁波的應(yīng)用對現(xiàn)代社會的影響,明確不同的電磁波具有的不同用途和危害。引發(fā)學(xué)生對波動現(xiàn)象的好奇心?！冀虒W(xué)重難點〗重點：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射線的特點與應(yīng)用難點：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的特點與應(yīng)用〖教學(xué)過程〗新課引入想一想：太空中的太陽動力學(xué)觀測臺（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。對比波長為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)探究點一、電磁波譜電磁波譜：按電磁波的波長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二、無線電波無線電波的特點概念：特點：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ較長。應(yīng)用：無線電技術(shù)（長、中短波用于發(fā)送廣播信號。）（微波用于發(fā)送電視信號和微波爐。）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/頻率）雷達天線（微波）波長短的電磁波，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，進行天體物理研究。探究點三、紅外線紅外線特點：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。波長范圍：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.熱輻射即紅外線輻射,熱傳遞方式之一發(fā)現(xiàn)：由英國人赫歇爾于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：利用紅外探測器能在較冷的背景上探測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）用靈敏的紅外探測器接收遠(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子電路對信號進行處理，可以得知被測對象的形狀及溫度、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)可以在飛機或人造地球衛(wèi)星上勘測地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報風(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。根據(jù)這個原理制成的紅外體溫計不與身體接觸也可以測量體溫。探究點四、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和頻率〖說明〗:可見光在電磁波中是一個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，是因為光在大氣層中發(fā)生了散射。在晴朗的天氣里空氣中會有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質(zhì)，當(dāng)太陽光通過空氣時太陽光中波長較長的紅光、橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長較短的藍(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，七色光波長長短不一，從紅光到紫光，波長由長漸短，其中波長長的紅光、橙光、黃光穿透能力強，最易被水分子所吸收。波長較短的藍(lán)光、紫光穿透能力弱，遇到純凈海水時，最易被散射和反射。又由于人們眼睛對紫光很不敏感，往往視而不見，而對藍(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。探究點五、紫外線紫外線是一種波長比紫光還短的不可見光波長范圍：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人民幣的真?zhèn)巫贤饩€殺菌注意：消毒燈、驗鈔機燈看起來是淡藍(lán)色的。這不是紫外線。紫外線看不見?！枷胍幌搿?人為什么不能長時間在太陽下暴曬？〖提示〗：紫外線的作用較強，人體適量接受太陽光里的紫外線照射，能促進鈣質(zhì)吸收。但過多地吸收紫外線，會對皮膚和眼睛造成傷害。探究點六、X射線和γ射線比紫外線波長更短的電磁波，X射線和γ射線。X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變。X射線具有很強的穿透本領(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。機場等地進行安全檢查時，X射線能輕而易舉地探測到箱內(nèi)的物品。波長最短的電磁輻射是γ射線，它具有很高的能量。γ射線能破壞生命物質(zhì)。把這個特點應(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，也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。隨堂練習(xí)1、(多選)在電磁波中，波長按從長到短排列的是()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〗電磁波譜按波長從長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，利用聲音傳遞信號的鼓等，關(guān)于聲音與光，下列說法中正確的是()A．聲音和光都是機械波B．聲音和光都是電磁波C．聲音是機械波，光是電磁波D．聲音是電磁波，光是機械波〖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〗波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象．4、(多選）下列說法中符合實際的是()A．在醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒B．醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒C．在人造地球衛(wèi)星上對地球進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