人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱教案

电磁波谱

【教学目标】

一、知识与技能

1．了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

2．知道电磁波具有能量，是一种物质。

二、过程与方法

通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料，培养学生收集信息，加工处理信息的能力。

三、情感、态度与价值观

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，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物的价值观。

【教学重点】

红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。

【教学难点】

电磁波的能量。

【教学过程】

一、新课导入

电磁波的范围很广。我们通常所说的，无线电波、光波各种射线，如红外线、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱，就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。

二、新课教学

（一）无线电波

1．把波长大于1mm（频率低于300GHz）的电磁波称作无线电波。

2．特性：传播过程中波动性明显。

应用于通信、广播及其他信号传输。

（二）红外线

1．波长约为760nm～106nm。

强调红外线为不可见光。

2．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。

热辐射——即红外线辐射，热传递方式之一。

3．应用：红外摄影、红外遥感技术等。

几个常见典型的应用：

（1）利用红外线检测人体的健康状态，透过图片可以根据不同颜色判断病变区域。

（2）红外加热取暖器。（再次强调红光不是红外线，红外线是看不见的）

（3）红外遥控器。

（4）红外线卫星云图。

（5）红外线感应防盗报警器。

利用人体所产生的微弱红外线而触发。当有人试图进入它的探测范围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。

（6）红外线水分计。

利用红外线照射加温功能，使被测试样本内的水分蒸发散失，自动换算其含水率。

（7）红外温度探测仪。

根据红外辐射的测量原理，由一个滤镜和红外探测器（热电偶堆）组成。使用时对准目标物体，能测量物体的温度。

（三）可见光

1．能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。可见光的波长为400〜760nm。

波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。

2．特性：能作用于眼睛并引起视觉。

3．应用：照明、摄影等。

（四）紫外线

1．在紫光之外，波长范围为5〜370nm的电磁波是紫外线。（强调紫外线为不可见光）

2．特性：荧光效应、化学作用、高能量（杀菌消毒）。

3．应用：感光技术、医用消毒等。

强调：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。消毒灯、验钞机灯除发出紫外线外，还发出少量紫光和蓝光。

（五）X射线和γ射线

1．波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线了。

①X射线：10-8m~10-12m

②γ射线：小于10-10m

2．特性：穿透力很强。

3．应用：X射线：医学成像、工业探测等。

γ射线：杀伤力大、摧毁病变细胞、探测金属构件内部的缺陷、核爆炸、无声武器等。

三、小结：

1．按频率由小到大（波长由大到小）排列形成的电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

2．这些频率不同的电磁波本质是相同的。它们的行为服从共同的规律，但是他们产生的机理不同，因而具有不同的特性。在观察方法和应用上也有所不同：

（1）红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感。

（2）紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒。

（3）X射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，对人体的透视和检查部件的缺陷。

（4）γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术。

3．电磁波的种类和应用归纳

四、巩固练习

1．下列各组电磁波中，接波长由长到短排列正确的是（     ）

A．红外线、紫外线、可见光、γ射线

B．γ射线、紫外线、红外线、可见光

C．γ射线、紫外线、可见光、红外线

D．红外线、可见光、紫外线、γ射线

2．对红外线的作用和来源正确的叙述有（    ）

A．一切物体都在不停地辐射红外线

B．红外线有很强的荧光效应

C．红外线最显著的作用是热作用

D．红外线容易穿过云雾烟尘

3．有些动物在夜间几乎什么也看不见，而猫头鹰在夜间却有很好的视力：其原因为（    ）

A．不需要光线，也能看到

B．自身眼睛发光，照亮搜索目标

C．可对红外线产生视觉

D．可对紫外线产生视觉

4．被誉为“神刀”的γ刀在治疗脑肿瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手术时间短。用γ刀治疗脑肿瘤主要是利用了（    ）

A．γ射线具有很强的穿透能力

B．γ射线很强的电离能力

C．γ射线具有很高的能量

D．γ射线很容易绕过障碍物继续向前传播

5．一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的哪个区域（    ）

A．可见光   B．γ射线   C．无线电波   D．紫外线

6．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是（    ）

A．它们发出的都是红外线

B．它们发出的都是紫外线

C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线

D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线

答案：

1．D

2．ACD

3．D

4．C

5．C

6．D