新教材2025版高中物理第四章電磁振蕩與電磁波4.電磁波譜學(xué)生用書新人教版選擇性必修第二冊(cè)

4.電磁波譜【素養(yǎng)目標(biāo)】1.相識(shí)電磁波譜．(物理觀念)2．知道各個(gè)波段電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用．(物理觀念)3．了解家用電器和生活用品中與紅外線、紫外線相關(guān)的應(yīng)用．(物理觀念)4．知道電磁波是一種物質(zhì)，攜帶能量．(物理觀念)必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)——突出基礎(chǔ)性素養(yǎng)夯基一、電磁波譜1．電磁波譜：是按電磁波的________或________的依次把它們排列成的譜．2．電磁波按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列依次：________、________、可見光、________、________、________等．3．幾種電磁波波長(zhǎng)大，易發(fā)生衍射(1)無線電波：波長(zhǎng)大于________(頻率低于________)的電磁波．無線電波廣泛應(yīng)用于________、________及其他信號(hào)傳輸．熱效應(yīng)明顯(2)紅外線：紅外線的波長(zhǎng)比無線電波________，比可見光________．全部物體都放射________．________物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng)．(3)可見光：能使人的眼睛產(chǎn)生視覺效應(yīng)的電磁波，稱為________．可見光的波長(zhǎng)為________．殺菌消毒、熒光作用(4)紫外線：在紫光之外，波長(zhǎng)范圍為________的電磁波是紫外線．紫外線具有較高的能量，足以破壞細(xì)胞核中的物質(zhì)．頻率大，能量高(5)X射線和γ射線：波長(zhǎng)比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線了．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________本事，可以用來檢查人體的內(nèi)部器官，幫助醫(yī)生推斷人體組織是否發(fā)生了病變．在工業(yè)上，利用X射線______________．機(jī)場(chǎng)等地進(jìn)行平安檢查時(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________．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________很強(qiáng)，也可用于探測(cè)金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷．走進(jìn)生活(1)無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來便構(gòu)成了范圍特別廣袤的電磁波譜．如圖所示是按波長(zhǎng)由大到小(頻率由小到大)依次排列的電磁波譜．電磁波譜中的各部分有沒有嚴(yán)格的分界線？(2)紅外體溫計(jì)不用與人體接觸便可以快速測(cè)量體溫，如圖所示，你知道它的工作原理嗎？關(guān)鍵實(shí)力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成探究各種電磁波的共性和特性比較【核心歸納】從無線電波到γ射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為聽從共同的規(guī)律，但因波長(zhǎng)(頻率)不同，又表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)．1．共性(1)它們?cè)诒举|(zhì)上都是電磁波，它們的行為聽從相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)分并沒有肯定的意義．(2)都遵守公式v＝λf，它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣榷际莄＝3.0×108m/s.(3)它們的傳播都不須要介質(zhì)．(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．2．特性(1)不同電磁波的頻率或波長(zhǎng)不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)越簡(jiǎn)單產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)越短穿透實(shí)力越強(qiáng)．(2)同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同．不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越大，速度越?。?3)產(chǎn)朝氣理不同：無線電波振蕩電路中電子周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生紅外線、可見光和紫外線原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生X射線原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生γ射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生(4)用途不同：無線電波用于通信和廣播，紅外線用于加熱和遙感技術(shù)，紫外線用于殺菌消毒，X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照相，γ射線用于檢查金屬部件的缺陷等．【應(yīng)用體驗(yàn)】題型1對(duì)電磁波譜的相識(shí)例1電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列依次是()A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線[試解]題型2電磁波的應(yīng)用例2下列說法正確的是()A．交警可以利用波的多普勒效應(yīng)通過放射超聲波測(cè)量車速B．紫外線的穿透本事較強(qiáng)，醫(yī)療方面可以用于殺菌消毒和透視C．醫(yī)生用超聲波檢查膽結(jié)石，是因?yàn)槌暡úㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，遇到結(jié)石更簡(jiǎn)單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的電磁波信號(hào)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間是勻稱改變的[試解]題型3電磁波的能量例3(多選)電磁波具有能量的依據(jù)是()A．可見光射入人的眼睛，人看到物體B．放在紅外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快C．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人病情D．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力[試解]【針對(duì)訓(xùn)練】(多選)關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．無線電波廣泛應(yīng)用于通信和廣播B．紅外線探測(cè)器能探測(cè)出物體的紅外線輻射C．適量的紫外線照耀，對(duì)人體健康有益D．因?yàn)棣蒙渚€穿透實(shí)力不強(qiáng)，可用來檢查金屬內(nèi)部傷痕隨堂演練·達(dá)標(biāo)自測(cè)——突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1．(多選)關(guān)于紅外線的作用與來源，下列說法正確的是()A．一切物體都在不停地輻射紅外線B．紅外線具有很強(qiáng)的熱作用和熒光作用C．紅外線的顯著作用是化學(xué)作用D．紅外線簡(jiǎn)單穿過云霧2．(多選)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中．下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機(jī)C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流狀況的“彩超”機(jī)3．(多選)下列說法中正確的是()A．紅外線、紫外線、X射線和γ射線在真空中傳播的速度均為3.0×108m/sB．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，利用的是它穿透本事強(qiáng)的特性C．紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度D．日光燈應(yīng)用了紫外線的熒光效應(yīng)4．[2024·山東棗莊高二檢測(cè)](多選)微波爐是家庭必備的廚房電器，市面有微波和光波組合的微波爐，如圖所示是其面板的一部分．微波可以快速加熱食物的內(nèi)部，光波可以對(duì)食物表面進(jìn)行加熱，這給我們的生活帶來了極大的便利．下列關(guān)于微波和光波的說法正確的是()A．微波的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)短B．微波更簡(jiǎn)單發(fā)生明顯的衍射C．微波和光波都可以在真空中傳播D．微波爐工作時(shí)有很大的聲音，因此微波是振動(dòng)引起的機(jī)械波5．新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女同舟共濟(jì)、守望相助，筑起了抗擊疫情的雄偉長(zhǎng)城．志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航．紅外線和紫外線相比較()A．紅外線的頻率比紫外線的高B．真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D．紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能4．電磁波譜必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)一、1．波長(zhǎng)大小頻率凹凸2．無線電波紅外線紫外線X射線γ射線3．(1)1mm300GHz通信廣播(2)短長(zhǎng)紅外線熱(3)可見光400～760nm(4)5～370nm(5)穿透檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷生命物質(zhì)穿透實(shí)力走進(jìn)生活提示：(1)沒有．(2)體溫越高，輻射紅外線越強(qiáng)．關(guān)鍵實(shí)力·合作探究探究應(yīng)用體驗(yàn)[例1]解析：題中所述電磁波的頻率由低到高的依次依次是無線電波、紅外線、紫外線和γ射線，這也是波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的依次，故A正確．答案：A[例2]解析：交警可以利用波的多普勒效應(yīng)通過放射超聲波測(cè)量車速，A正確；紫外線可以用于殺菌消毒，但不能用于透視，B錯(cuò)誤；醫(yī)生用超聲波檢查膽結(jié)石，是因?yàn)槌暡úㄩL(zhǎng)較短，遇到結(jié)石不簡(jiǎn)單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的電磁波信號(hào)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間是周期性改變的，D錯(cuò)誤．答案：A[例3]解析：人眼看到物體，說明人眼感受到可見光的能量，A正確；紅外線具有熱作用，說明紅外線具有能量，B正確；醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人病情，利用聲波的多普勒效應(yīng)，C錯(cuò)誤；γ射線的貫穿實(shí)力很強(qiáng)，說明γ射線具有很高的能量，D正確．答案：ABD針對(duì)訓(xùn)練解析：A對(duì)：無線電波廣泛應(yīng)用于通信和廣播．B對(duì)：紅外線探測(cè)器能探測(cè)出物體的紅外輻射．C對(duì)：適量的紫外線照耀能促使人體合成維生素D，促進(jìn)鈣的汲取，對(duì)人體健康有益．D錯(cuò)：因?yàn)棣蒙渚€穿透實(shí)力強(qiáng)，可以用來檢查金屬內(nèi)部傷痕．答案：ABC隨堂演練·達(dá)標(biāo)自測(cè)1．解析：熒光作用和化學(xué)作用都是紫外線的重要用途，故B、C錯(cuò)誤．紅外線波長(zhǎng)較可見光長(zhǎng)，繞過障礙物的實(shí)力強(qiáng)，易穿透云霧，A、D正確．答案：AD2．解析：A對(duì)：紫外線的頻率高，能量強(qiáng)，所以能夠用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用．B對(duì)：X射線的穿透實(shí)力較強(qiáng)，所以能夠用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用．C錯(cuò)：超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)．D錯(cuò)：“彩超”機(jī)屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)．答案：AB3．解析：紅外線、紫外線、X射線和γ射線在真空中傳播的速度均為3.0×108m/s，A正確；紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)很長(zhǎng)，衍射實(shí)力強(qiáng)，不簡(jiǎn)單被云霧里的小分子散射掉，穿過云霧的實(shí)力比較強(qiáng)，B錯(cuò)誤；紫外線的頻率大于紅外線的頻率，紫外線在水中的傳播速度小于