資源簡介

4.4電磁波譜 學案
一學科核心素養
物理觀念：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用。
科學思維：了解電磁波譜中各波段的主要特性和在科技、經濟、社會發展中的應用。
科學探究：體會電磁波的應用對現代社會的影響,明確不同的電磁波具有的不同用途和危害。引發學生對波動現象的好奇心。
科學態度與責任：引導和培養學生仔細觀察實驗現象并嘗試歸納現象的學習習慣，激發學生勇于探索的積極性。了解尋找地外文明的主要歷史和當前的進展，激發學生探索地外未知生命的熱情，增加求知欲。
二學習重難點
教學重點：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射線的特點與應用
教學難點：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的特點與應用
三課前預習
1．無線電波：波長大于1 mm（頻率低于300 GHz）的電磁波稱作無線電波，主要用于_____、廣播及其他信號傳輸。
2．紅外線
（1）紅外線是一種光波，波長比無線電波_____，比可見光_____。
（2）所有物體都發射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射_____。
（3）紅外線的應用主要有________和紅外體溫計。
3．電磁波的特點及應用:
（1）無線電波:波長大于1 mm（頻率小于300 GHz）的電磁波是無線電波。
①無線電波中的中長短波:廣播及其他信號傳輸。
②無線電波中的微波:衛星通信、電視等。
（2）紅外線:
①紅外線是一種光波,波長比無線電波______,比可見光______,其主要特點是______效應。
②所有物體都發射紅外線,熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射______。
③紅外線主要用于______、______和紅外______等。
（3）可見光:可見光的波長在______ nm到______ nm之間,可見光讓我們看見這個世界,也可用于通信。
（4）紫外線:
①波長范圍在______到________nm之間,其主要特點是______效應。
②具有______的能量,應用于滅菌消毒,具有較強的______效應,用來激發______物質發光。
（5）X射線和γ射線:
①X射線頻率比紫外線_____,穿透力較______,用來檢查工業部件有無裂紋或氣孔,醫學上用于______。
②γ射線頻率比X射線還要高,具有______的能量,穿透力______,醫學上用來治療______,工業上用于探測______部件內部是否有缺陷。
4．熱輻射∶
（1）定義∶一切物體都在輻射____，這種輻射與物體的____有關，所以叫作熱輻射。
（2）特點∶物體在熱輻射中隨溫度的升高，輻射的_______的電磁波的成分越來越大。
5．電磁波
（1）電磁波的產生：變化的電場和磁場交替產生，由近及遠地向周圍傳播，形成___________。
（2）電磁波的特點
a.電磁波在空間傳播不需要___________。
b.電磁波是橫波：電磁波中的電場強度與磁感應強度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向___________。
c.電磁波能產生反射、___________、干涉、偏振和___________等現象。
（3）電磁波具有能量
電磁場的轉換就是___________能量與___________能量的轉換，電磁波的發射過程是___________能量的過程，傳播過程是能量傳播的過程。
6．電磁波譜：按電磁波的_____大小或_____高低的順序排列成譜，叫作電磁波譜。
7．在電磁波譜中，波長最長的是___________；能引起熒光效應，用于驗鈔的是___________。
8．將以下4種波段的電磁波按波長從大到小排序________________（a.無線電波，b.X射線，c.可見光，d.紅外線）；若某電視臺使用的電磁波頻率為4×108Hz，則這種電磁波在真空中的波長為__________m。
9．一臺收音機的接收頻率范圍從到。設這臺收音機能接收的相應波長范圍從到，調諧電容器的相應電容變化范圍從到，那么，波長之比________，電容之比________。
四自我檢測
1．某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中不正確的是（　　）
A．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用
B．機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現象
C．機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播
D．機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波
2．紅外線夜視儀是利用了（　　）
A．紅外線波長較長，容易繞過障礙物的特點
B．紅外線熱效應強的特點
C．一切物體都在不停地輻射紅外線的特點
D．紅外線是不可見光的特點
3．電磁波在真空中傳播的速度是3.00×108 m/s，有一個廣播電臺的頻率f=90.0 MHz，這個臺發射的電磁波的波長λ為（　　）
A．2.70 m B．333 m C．270 m D．3.33 m
4．關于電磁波譜，下列說法正確的是（　　）
A．紅外線的波長比無線電波的長
B．微波爐利用黃光對食物加熱
C．人們在烤火時感到溫暖，是因為皮膚正在吸收紫外線
D．電磁波不僅具有能量，而且可以攜帶信息
5．下列關于紅外線的說法中正確的是（　　）
A．紅外線的波長比紅光的波長短
B．利用紅外線的熱效應可以加熱物體
C．紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強
D．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線
6．新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較（　　）
A．紅外線的光子能量比紫外線的小
B．真空中紅外線的波長比紫外線的短
C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大
D．紅外線能發生偏振現象，而紫外線不能
7．根據電磁波譜選出下列各組電磁波，其中頻率互相交錯重疊，且波長順序由短到長排列的是（　　）
A．微波、紅外線、紫外線
B．γ射線、X射線、紫外線
C．紫外線、可見光、紅外線
D．紫外線、X射線、γ射線
8．“4G改變生活，5G改變社會”。5G網絡使用的無線電通信頻率是在3.0 GHz以上的超高頻段和極高頻段，比4G網絡（無線電通信頻率在1.8～2.7 GHz之間）通信擁有更大的帶寬，相同時間傳遞的信息量更大。下列說法正確的是（　　）
A．5G信號和4G信號都是橫波
B．5G信號比4G信號波長更長
C．在真空中，5G信號比4G信號傳播速度更快
D．5G信號比4G信號更容易繞過障礙物，便于遠距離傳播
9．電磁波在日常生活中有著廣泛的應用。下列說法正確的是（　　）
A．微波爐加熱食物是利用了紅外線的熱作用
B．紅外線應用在遙感技術中，是利用了它穿透本領強的特性
C．醫院用X射線進行透視，是因為它是各種電磁波中穿透能力最強的
D．利用紫外線滅菌消毒，是因為紫外線具有較高的能量
10．隨著通信技術的更新換代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時間內能夠傳輸的信息量更大。第5代移動通信技術（簡稱5G）意味著更快的網速和更大的網絡容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，5G使用的電磁波（　　）
A．頻率更高 B．衍射更明顯
C．傳播速度更大 D．波長更長
三課前預習
1．通信
2． 短 長 強 紅外遙感
3． 短 長 熱 強 加熱理療 紅外遙感 高速攝影 400 760 5 370 化學 較高 熒光 熒光 高 強 人體透視 很高 更強 癌癥 金屬
4． 電磁波 溫度 較短波長
5． 電磁波 介質 垂直 折射 衍射 電場 磁場 輻射
6． 波長 頻率
7． 無線電波 紫外線
8． adcb 0.75
9． 10:1 100:1
四自我檢測
1．D
2．C
3．D
4．D
5．B
6．A
7．B
8．A
9．D
10．A

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