4.4 电磁波谱 导学案 —2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版学案）
文档属性
| 名称 | 4.4 电磁波谱 导学案 —2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版学案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 65.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-06 18:29:01 | ||
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文档简介
4.4电磁波谱
【学习目标】
1．[科学思维]知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理。
2．[物理观念]知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念。
3．[科学态度与责任]认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用。
【学习重难点】
知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理。
【学习过程】
自主预习探新知
知识梳理
阅读本节教材，回答第89页“问题”并梳理必要知识点。
教材P89问题提示：电磁波的发射要具备足够高的振荡频率和开放电路，无线电波通常有地波、天波和空间波三种传播途径，电磁波的接收则是电谐振现象。
1．电磁波谱
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速。
2．电磁波的应用
（1）无线电波的应用
①特点：不同波段内的无线电波具有不同的传播特性。频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远；频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近。
②应用：长波主要用于调幅广播及航海导航；中波主要用于调幅广播及通信；短波主要用于远距离短波通信及调幅广播；微波主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物进行加热。
（2）红外线和紫外线的应用
①红外线：具有明显的热效应。利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线使特制底片感光的性质还可制成红外摄影仪、红外遥感器等。
②紫外线：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光。当适量紫外线照射人体时，能使人体合成维生素D，可以预防佝偻病，但过量的紫外线会伤害人体，应注意防护。紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒；银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪。
（3）X射线和γ射线的应用
①X射线：穿透力较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断。长期暴露在X射线下，会对人体造成很大伤害。
②γ射线：从原子核内发出的电磁波，能量较高，穿透力很强，对生物的破坏力很大。医学上常用来杀死癌细胞。
基础自测
一、单选题
1．关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．红外线的波长比无线电波的长
B．微波炉利用黄光对食物加热
C．人们在烤火时感到温暖，是因为皮肤正在吸收紫外线
D．电磁波不仅具有能量，而且可以携带信息
2．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法不正确的是（ ）
A．可以利用半导体材料制作光敏电阻
B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源
C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物
D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，可以检查人体内部器官
3．在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
B．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
C．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
D．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
4．物理来源于生活又服务于生活，下列生活和科技现象中涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小
B．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率
C．篮球运动员伸出双手迎接传来的篮球，然后两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量
D．电磁波在生活中有着广泛的应用，例如紫外线的波长比可见光的波长长，具有较高的能量，可以用来灭菌消毒
5．下列说法中正确的是（ ）
A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线
B．红外线杀菌能力较强
C．红外线比可见光波长长
D．射线可以在磁场中偏转
6．关于电磁波谱及对一些应用的解释，下列说法中不正确的是（ ）
A．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
B．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
C．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
7．Wi-Fi（无线通信技术）经常在家庭中应用，是一种无线网络传输技术，Wi-Fi信号的本质就是电磁波，波长范围约7厘米到12厘米之间，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（ ）
A．能在真空中传播 B．波长比可见光短
C．其信号波是纵波 D．不能产生干涉和衍射现象
二、解答题
8．某微波炉使用波长=12cm的微波，这种微波的频率是多少？
9．某广播电台两档节目发射的电磁波频率分别为300kHz和500kHz，则该广播电台两档节目发射的电磁波波长分别为多少？（电磁波传播速度c=3.0×108m/s）
10．在一遥控发射机的LC振荡电路中，L = 1 × 10 - 6H，C = 4 × 10 - 10F。求它发射的电磁波的频率和波长。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．B
5．C
6．B
7．A
8．
9．1000m，600m
10．，37.68m
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【学习目标】
1．[科学思维]知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理。
2．[物理观念]知道调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念。
3．[科学态度与责任]认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用。
【学习重难点】
知道电磁波发射的条件及电磁波传播和接收的原理。
【学习过程】
自主预习探新知
知识梳理
阅读本节教材，回答第89页“问题”并梳理必要知识点。
教材P89问题提示：电磁波的发射要具备足够高的振荡频率和开放电路，无线电波通常有地波、天波和空间波三种传播途径，电磁波的接收则是电谐振现象。
1．电磁波谱
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速。
2．电磁波的应用
（1）无线电波的应用
①特点：不同波段内的无线电波具有不同的传播特性。频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远；频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近。
②应用：长波主要用于调幅广播及航海导航；中波主要用于调幅广播及通信；短波主要用于远距离短波通信及调幅广播；微波主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物进行加热。
（2）红外线和紫外线的应用
①红外线：具有明显的热效应。利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线使特制底片感光的性质还可制成红外摄影仪、红外遥感器等。
②紫外线：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光。当适量紫外线照射人体时，能使人体合成维生素D，可以预防佝偻病，但过量的紫外线会伤害人体，应注意防护。紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒；银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪。
（3）X射线和γ射线的应用
①X射线：穿透力较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断。长期暴露在X射线下，会对人体造成很大伤害。
②γ射线：从原子核内发出的电磁波，能量较高，穿透力很强，对生物的破坏力很大。医学上常用来杀死癌细胞。
基础自测
一、单选题
1．关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．红外线的波长比无线电波的长
B．微波炉利用黄光对食物加热
C．人们在烤火时感到温暖，是因为皮肤正在吸收紫外线
D．电磁波不仅具有能量，而且可以携带信息
2．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法不正确的是（ ）
A．可以利用半导体材料制作光敏电阻
B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源
C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物
D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，可以检查人体内部器官
3．在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
B．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
C．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
D．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
4．物理来源于生活又服务于生活，下列生活和科技现象中涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小
B．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率
C．篮球运动员伸出双手迎接传来的篮球，然后两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量
D．电磁波在生活中有着广泛的应用，例如紫外线的波长比可见光的波长长，具有较高的能量，可以用来灭菌消毒
5．下列说法中正确的是（ ）
A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线
B．红外线杀菌能力较强
C．红外线比可见光波长长
D．射线可以在磁场中偏转
6．关于电磁波谱及对一些应用的解释，下列说法中不正确的是（ ）
A．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
B．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
C．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
7．Wi-Fi（无线通信技术）经常在家庭中应用，是一种无线网络传输技术，Wi-Fi信号的本质就是电磁波，波长范围约7厘米到12厘米之间，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（ ）
A．能在真空中传播 B．波长比可见光短
C．其信号波是纵波 D．不能产生干涉和衍射现象
二、解答题
8．某微波炉使用波长=12cm的微波，这种微波的频率是多少？
9．某广播电台两档节目发射的电磁波频率分别为300kHz和500kHz，则该广播电台两档节目发射的电磁波波长分别为多少？（电磁波传播速度c=3.0×108m/s）
10．在一遥控发射机的LC振荡电路中，L = 1 × 10 - 6H，C = 4 × 10 - 10F。求它发射的电磁波的频率和波长。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．B
5．C
6．B
7．A
8．
9．1000m，600m
10．，37.68m
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