人教版(新教材)高中物理选择性必修2教学设计2：4 4 电磁波谱教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE1第4节电磁波谱〖教材分析〗本节内容是在学习了电磁波的产生，发射及接收原理的基础上，通过学习电磁波谱，知道电磁波谱是按照电磁波频率的高低进行排列的，通过学习本节内容，知道电磁波随着频率的升高其能量及波长的变化规律，同时也要清楚红外线及紫外线的特点及其在现实生活中的应用。〖教学目标〗1.了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一样，也是电磁波。了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。2.了解电磁波谱中各波段的主要特性和在科技、经济、社会发展中的应用3.体会电磁波的应用对现代社会的影响,明确不同的电磁波具有的不同用途和危害。引发学生对波动现象的好奇心。〖教学重难点〗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〖教学过程〗新课引入想一想：太空中的太阳动力学观测台（SDO）可以拍摄到紫外线波段的太阳图像。通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。对比波长为211nm的紫外线和可见光的图像可以看出，它与我们常见的太阳大不相同。除了可见光和紫外线，你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗？新课学习探究点一、电磁波谱电磁波谱：按电磁波的波长或频率高低的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线合起来构成范围非常广阔的电磁波谱探究点二、无线电波无线电波的特点概念：特点：λ大于1mm（f小于300000MHz），λ较长。应用：无线电技术（长、中短波用于发送广播信号。）（微波用于发送电视信号和微波炉。）特性：无线电技术无线电波的波段分布及其主要用途（根据：波长/频率）雷达天线（微波）波长短的电磁波，由于衍射现象不明显，传播的方向性好，有利于用电磁波定位。

射电望远镜通过接收天体辐射的无线电波，进行天体物理研究。探究点三、红外线红外线特点：λ介于无线电波和可见光之间。所有物体都发射红外线。物体的红外辐射跟温度有关。温度越高,发射的红外线越强。波长范围：750nm～１×106nm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.热辐射即红外线辐射,热传递方式之一发现：由英国人赫歇尔于1800年首先发现特性：热效应用途：红外摄影、红外线遥感技术老师引出：利用红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础（图）用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。探究点四、可见光能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波称为可见光。如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。波长范围：400nm～760nm特性：能作用于眼睛并引起视应用：照明、摄影等各色光在真空中的波长和频率〖说明〗:可见光在电磁波中是一个很窄的波段光的颜色是由电磁波的频率决定的。不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同。同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变。在同一介质中，频率越高，波速越小。〖想一想〗:天空为什么是亮的？天空为什么是蓝色的？天空是亮的，是因为光在大气层中发生了散射。在晴朗的天气里空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质，当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层，直接射到地面，而波长较短的蓝、紫、靛等色光，很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡，从而使光线散射向四方，使天空呈现出蔚蓝色。海水为什么是蓝色的？太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光复合而成，七色光波长长短不一，从红光到紫光，波长由长渐短，其中波长长的红光、橙光、黄光穿透能力强，最易被水分子所吸收。波长较短的蓝光、紫光穿透能力弱，遇到纯净海水时，最易被散射和反射。又由于人们眼睛对紫光很不敏感，往往视而不见，而对蓝光比较敏感。于是，我们所见到的海洋就呈现出一片蔚蓝色或深蓝色了。探究点五、紫外线紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光波长范围：5nm～370nm荧光效应特性：化学作用杀菌消毒发现：由德国物理学家里特于1801年首先发现的应用：感光技术、医用消毒等一切高温物体发出的光中，都有紫外线。注意：红外线与紫外线人眼都是看不到的利用紫外线的荧光作用检验人民币的真伪紫外线杀菌注意：消毒灯、验钞机灯看起来是淡蓝色的。这不是紫外线。紫外线看不见。〖想一想〗:人为什么不能长时间在太阳下暴晒？〖提示〗：紫外线的作用较强，人体适量接受太阳光里的紫外线照射，能促进钙质吸收。但过多地吸收紫外线，会对皮肤和眼睛造成伤害。探究点六、X射线和γ射线比紫外线波长更短的电磁波，X射线和γ射线。X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变。在工业上，利用X射线检查金属构件内部的缺陷。机场等地进行安全检查时，X射线能轻而易举地探测到箱内的物品。波长最短的电磁辐射是γ射线，它具有很高的能量。γ射线能破坏生命物质。把这个特点应用在医学上，可以摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症。γ射线的穿透能力很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。随堂练习1、(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是()A．无线电波、可见光、红外线B．无线电波、可见光、γ射线C．红光、黄光、绿光D．紫外线、X射线、γ射线〖答案〗BCD〖解析〗电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D选项正确．2、（单选）古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是()A．声音和光都是机械波B．声音和光都是电磁波C．声音是机械波，光是电磁波D．声音是电磁波，光是机械波〖答案〗C〖解析〗声音必须在介质中传播，光可以在真空中传播.3、（单选）下列有关电磁波的说法中正确的是()A．电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B．电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线C．频率接近可见光的电磁波沿直线传播D．以上说法都不正确〖答案〗B〖解析〗波长越长越容易发生衍射现象．4、(多选）下列说法中符合实际的是()A．在医院里常用X射线对病房和手术室消毒B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D．在人造地球卫星