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(共36張PPT)
第四章　電磁振蕩與電磁波
3.電磁波譜
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核心素養：1.了解電磁波譜的構成，知道各波段的電磁波主要作用及應用. 2.能解釋 電磁波在生產生活中的應用. 3.體會電磁波的應用對社會發展的促進作用.
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研習任務一　電磁波譜
合作　討論
請根據所學知識回答下列問題：
（1）白光經三棱鏡后發生色散，形成光譜，各種色光按波長大小是如何排列的？
提示：（1）各種色光按波長由大到小排列為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫.
（2）為什么有些動物在夜間也可以“看到”物體？紅外線主要有哪些作用呢？
提示：（2）因為一切物體都不停地發射紅外線，溫度越高的物體發射的紅外線越 強，有些動物能感知紅外線，所以就能在夜間看清物體.紅外線的作用有：①紅外遙 感：勘測地熱、尋找水源、人體檢查等；②紅外遙控：家用電器的遙控器；③加熱物 體：紅外線很容易使物體的溫度升高.
教材　認知
1. 定義：電磁波譜就是按 或頻率高低的順序把它們排列 成的譜.
電磁波的波長大小　
紅外線　
可見光　
紫外
線　
γ射線　
3. 各種電磁波的共性
（1）在本質上都是電磁波，遵循相同的規律，各波段之間的區別并沒有絕對的意義.
（2）都遵循公式v＝λf，在真空中的傳播速度都是c＝3×108 m/s.
（3）傳播都不需要介質.
（4）都具有反射、折射、衍射和干涉的特性.
研習　經典
A. 628 W B. 314 kW
C. 157 W D. 78.5 W
A
名師點評
　　解決電磁波譜相關問題時，我們需要注意電磁波的共性：按電磁波譜的排列順 序，波長越長，頻率越低，衍射能力越強，穿透能力越弱；波長越短，頻率越高，衍 射能力越弱，穿透能力越強.有了這些共性我們才會形成物理觀念，才能更好地解釋 自然現象.
對應　訓練
A. γ射線、紅外線、紫外線、可見光
B. 紅外線、可見光、紫外線、γ射線
C. 可見光、紅外線、紫外線、γ射線
D. 紫外線、可見光、紅外線、γ射線
解析：在電磁波譜中，電磁波的波長由長到短排列順序依次是：無線電波、紅外線、 可見光、紫外線、X射線、γ射線.故選B.
B
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研習任務二　電磁波的特性及應用
合作　討論
除了可見光外，紅外線、紫外線、無線電波（中波、短波、微波）、X射線、γ射 線，都是電磁波大家族的成員.請在這些看不見的電磁波中，每種選一個與你關系最 密切的，或者令你印象最深的實例，按照波長由長至短的順序列舉出來.
提示：收音機或者手機接收無線電波，空調、電視機遙控器發射紅外線，學校食堂用 紫外線燈殺菌消毒，地鐵站利用X射線進行安檢，醫院用γ射線殺死腫瘤細胞等.
教材　認知
1. 無線電波
（2）按波長（頻率）劃分為長波、 、中短波、 和微波.
2. 紅外線
（1）它是一種光波，它的波長比無線電波短，比可見光長，不能被人觀察到.
（2）所有 都發射紅外線， 的紅外輻射比 的紅外 輻射強.
（3）主要應用于紅外遙感等.
通
信　
廣播　
中波　
短波　
物體　
熱物體　
冷物體　
3. 可見光
（1）可見光的波長在760 nm到400 nm之間.
（2）分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色.
（3）不同顏色的光波長（頻率） .
4. 紫外線
（1）波長范圍在5 nm到370 nm之間，不能引起人的視覺.
（2）紫外線具有較高的能量，因此可以利用紫外線 .
（3）許多物質在紫外線的照射下會發出熒光，根據這點可以設計 .
范圍不同　
滅菌消毒　
防偽措施　
內部器官　
金屬構件內部的缺陷　
某些
癌癥　
金屬構件內部的缺陷　
[理解]　不同電磁波的特性及應用
電磁
波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 γ射線
波長 大于
1 mm 大于
760 nm 400～
760 nm 5～
370 nm 波長
更短 波長
最短
宏觀
產生
機理 LC
電路 一切物體都 不停地發射 紅外線 太陽或光源 高溫物體發 出的光含有 紫外線 高速粒子流 撞擊固體物 質時產生 核輻射
微觀
產生
機理 振蕩電路中 的電子運動　 原子的外層電子受到激發 原子內層電 子受到激發　 原子核受 到激發　
電磁
波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 γ射線
主要
特征 波動性強， 易衍射 熱作用強　 引起視覺感 光作用 化學作用、 熒光效應 穿透能力強 穿透能力 最強
主要
用途 通信、廣 播、導航 加熱、遙 測、遙感、 紅外攝影、 夜視 照明、
照相 日光燈、滅 菌消毒 檢查、探 測、透視 探測、
醫療
研習　經典
A. 各種電磁波中最容易表現出干涉和衍射現象的是γ射線
B. 紅外線有顯著的熱效應，紫外線有顯著的化學作用
C. X射線的穿透本領比γ射線更強
D. 低溫物體不能輻射紅外線
解析：干涉和衍射現象是光的波動性的體現，波長越長，越容易產生，而γ射線波長 最短，故A錯誤；紅外線有顯著的熱效應，紫外線有顯著的化學作用，故B正確；頻 率越高，穿透本領越強，故C錯誤；一切物體都能輻射紅外線，故D錯誤.
B
名師點評
　　解決這類問題，我們要了解不同波段電磁波的特性，知道各個波段的電磁波的名
稱、特征和典型應用.除此之外，我們還需要在生活中多觀察多思考，主動發現更多的
與電磁波有關的應用.
對應　訓練
A. 直接對話 B. 紫外線
C. 紅外線 D. 無線電波
解析：艙外為真空環境，聲波無法傳播，則艙外的航天員與艙內的航天員不能 直接對話，故A錯誤；現代的移動通信都是利用無線電波來傳遞信息的，故D正 確，B、C錯誤.
D
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課時作業（十五）
[基礎訓練]
A. 麥克斯韋最早通過實驗證實了電磁波的存在
B. 周期性變化的電場可以產生周期性變化的磁場
C. 電磁波在所有介質中的傳播速度均為c＝3×108 m/s
D. 微波爐主要利用電磁波中的紅光加熱食物
解析：赫茲最早通過實驗證實了電磁波的存在，A錯誤；周期性變化的電場可以產生 周期性變化的磁場，B正確；電磁波在不同介質中傳播速度不同，電磁波在真空中傳 播速度c＝3×108 m/s，C錯誤；微波爐主要利用電磁波中的微波來加熱食物，D錯誤.
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A. 變化的磁場不能產生電場
B. 電視機接收的既有聲音信號，還有圖像信號
C. 可見光不是電磁波
D. 電磁波沒有能量
解析：根據麥克斯韋電磁場理論可知，變化的磁場產生電場，故A錯誤；電視機接收 的既有聲音信號，還有圖像信號，故B正確；電磁波按照波長逐漸減小的順序分別 為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，故可見光是電磁波，故C 錯誤；電磁波本身就是物質、本身具有能量，比如微波爐就是利用電磁波的能量工作 的，故D錯誤.
B
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A. X射線 B. 無線電波
C. 紅外線 D. 紫外線
解析：X射線穿透本領強，可以用來檢查人體內部器官，在工業上檢查金屬內部的缺 陷，A錯誤；無線電波可以在真空中傳播，火星探測器從火星向地球發回成功著陸的 信號都是利用無線電波進行的，B正確；物體都能輻射紅外線，主要是夜視儀，紅外 遙感，C錯誤；紫外線具有滅菌消毒的作用，紫外線在照射下會發出熒光，可以設計 防偽措施，D錯誤.
B
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A. 紅外線和X射線都有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體
B. 過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康
C. 電磁波中頻率最大的是X射線
D. 紫外線和X射線都可以使感光底片感光
解析：X射線有很高的穿透本領，常用于醫學透視人體，紅外線沒有，A錯誤；過強 的紫外線照射對人的皮膚有害，B錯誤；電磁波中頻率最大的是γ射線，C錯誤；紫外 線和X射線都具有明顯的化學作用，可以使感光底片感光，D正確.
D
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A. 可見光也是電磁波
B. 紫外線比無線電波的波長短
C. 微波爐加熱食物，利用了電流通過電阻產生熱量的原理
D. γ射線是頻率很高的電磁波
C
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驗鈔筆防偽 病人做胸透
甲 乙
汽車夜視系統 蝙蝠和雷達
丙　　　 丁
B
A. 甲圖中是利用紅外線進行防偽
B. 乙圖中是利用X射線照射人體進行透視的
C. 丙圖中夜視系統是利用紫外線
D. 丁圖中蝙蝠和雷達均利用超聲波定位
解析：甲圖中是利用紫外線光進行防偽，A錯誤；乙圖中是利用X射線照射人體進行透視檢查的，B正確；丙圖中夜視系統是利用紅外線，C錯誤；丁圖中蝙蝠利用超聲波定位，雷達利用電磁波定位，D錯誤.
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A. 微波爐加熱食物的方式與煤氣灶相同，都是用明火加熱
B. 微波爐可以直接對放在陶瓷碗里面的食物進行加熱
C. 電磁爐可以直接對放在陶瓷碗里面的食物進行加熱
D. 這三者加熱食物時都是通過電磁波直接作用食物進行加熱
解析：微波爐加熱食物的方式是利用微波的能量特征加熱，與煤氣灶用明火加熱不 同，A錯誤；微波爐是利用微波的能量特征加熱，可以直接對放在陶瓷碗里面的食物 進行加熱，B正確；電磁爐不可以直接對放在陶瓷碗里面的食物進行加熱，因為電磁 爐的工作原理是利用電磁感應，C錯誤；這三者加熱食物的方式都不相同，D錯誤.
B
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地鐵的安檢門與安檢機 人體掃描儀
A. 安檢機是利用γ射線的穿透作用來工作的
B. 安檢門的金屬檢測儀是利用靜電感應原理來探測金屬的
C. 人體掃描儀的圖像可能是利用了紅外線反射所成的像
D. 人體掃描儀可能是利用某種電磁波的穿透作用來工作的
答案：C
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解析：安檢機是利用X射線的穿透作用來工作的，選項A錯誤；安檢門的金屬檢測儀 是利用電磁感應原理來探測金屬的，選項B錯誤；人體掃描儀利用了一種毫米波段的 電磁波，其頻率比可見光還低，可知人體掃描儀的圖像可能是利用了紅外線反射所成 的像，選項C正確，D錯誤.
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[能力提升]
A. 可見光波段 B. 紫外波段
C. 紅外波段 D. 射線波段
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A. MN B. NP
C. PQ D. 無法確定
解析：由光的色散可知P、N分別是紅光和紫光，所以PQ區域是紅外線，紅外線有熱 效應，則該區域溫度最高，C正確.
C
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11. 某雷達工作時，發射電磁波的波長為λ＝20 cm，每秒發射的脈沖數為n＝5 000， 每個脈沖持續時間t＝0.02 μs，求電磁波的振蕩頻率為多少？最大偵察距離是多少？
答案：1.5×109 Hz　30 km
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答案：30 m/s
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