第四章 4 电磁波谱 学案（学生版+教师版）—2024年春高中物理人教版选择性必修 第二册
文档属性
| 名称 | 第四章 4 电磁波谱 学案（学生版+教师版）—2024年春高中物理人教版选择性必修 第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 260.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-10 15:50:14 | ||
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文档简介
4 电磁波谱
[学习目标]
1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。
2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
一、电磁波谱
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、____________、可见光、____________、__________、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的____________，具有不同的特性。
例1 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是( )
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
二、电磁波的特性及应用
1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于________、广播及其他信号传输。
雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生________，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的________。
2．红外线
(1)红外线是一种光波，波长比无线电波________，比可见光________。
(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射________。
(3)红外线的应用主要有________________和红外体温计。
3．可见光：能使人的眼睛产生______________的电磁波，可见光的波长在__________ nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)________。
4．紫外线：(1)波长范围在____________ nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有________的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的________效应，用来激发荧光物质发光。
5．X射线和γ射线
(1)X射线波长比紫外线________，有很强的________本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。
(2)γ射线波长比X射线更短，具有______的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。
说明：波长越长越容易发生衍射现象，衍射现象越明显，穿透能力越弱。
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。( )
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。( )
(3)低温物体不能辐射红外线。( )
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( )
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( )
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。( )
例2 (2022·徐州市高二期中)地面阳光的成分包括44%的可见光、53%的红外线和3%的紫外线。在大气层之外，阳光中含有10%的紫外线，大多数的紫外线被大气阻挡住而无法到达地表。下列说法正确的是( )
A．红外线的频率比可见光大
B．紫外线的波长比可见光长
C．红外线的衍射能力比紫外线弱
D．红外线和紫外线在真空中的传播速度相同
例3 (2022·盐城市高二期末)5G移动通信技术采用3 300×106～5 000×106 Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106～2 635×106 Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是( )
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．遇到相同障碍物时5G信号比4G信号衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
例4 关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是( )
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
不同电磁波的特性及应用
电磁 波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空 中的 波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作 用、荧光 效应强 穿透力强 穿透 力最强
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗
4 电磁波谱
[学习目标] 1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
一、电磁波谱
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性。
例1 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是( )
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
答案 A
解析 在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，所以选项A正确。
二、电磁波的特性及应用
1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输。
雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波。
2．红外线
(1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长。
(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。
(3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计。
3．可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，可见光的波长在400～760 nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同。
4．紫外线：(1)波长范围在5～370 nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光。
5．X射线和γ射线
(1)X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。
(2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。
说明：波长越长越容易发生衍射现象，衍射现象越明显，穿透能力越弱。
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。( × )
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。( √ )
(3)低温物体不能辐射红外线。( × )
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( × )
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( × )
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。( × )
例2 (2022·徐州市高二期中)地面阳光的成分包括44%的可见光、53%的红外线和3%的紫外线。在大气层之外，阳光中含有10%的紫外线，大多数的紫外线被大气阻挡住而无法到达地表。下列说法正确的是( )
A．红外线的频率比可见光大
B．紫外线的波长比可见光长
C．红外线的衍射能力比紫外线弱
D．红外线和紫外线在真空中的传播速度相同
答案 D
解析 根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长大于可见光的波长大于紫外线的波长，所以紫外线的频率大于可见光的频率大于红外线的频率，A、B错误；光的波长越长，衍射现象越明显，衍射能力越强，红外线波长大于紫外线波长，所以红外线的衍射能力更强，C错误；红外线和紫外线都是电磁波，它们在真空中的传播速度相同，D正确。
例3 (2022·盐城市高二期末)5G移动通信技术采用3 300×106～5 000×106 Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106～2 635×106 Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是( )
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．遇到相同障碍物时5G信号比4G信号衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
答案 B
解析 4G和5G信号频率不同，则相遇时不可能发生稳定干涉，选项A错误；4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播，选项B正确；5G信号比4G信号的波长短，则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显，选项C错误；在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等，选项D错误。
例4 关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是( )
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
答案 C
解析 医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。
不同电磁波的特性及应用
电磁 波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空 中的 波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效 应强 感光 性强 化学作 用、荧光 效应强 穿透 力强 穿透 力最强
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗
[学习目标]
1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。
2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
一、电磁波谱
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、____________、可见光、____________、__________、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的____________，具有不同的特性。
例1 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是( )
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
二、电磁波的特性及应用
1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于________、广播及其他信号传输。
雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生________，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的________。
2．红外线
(1)红外线是一种光波，波长比无线电波________，比可见光________。
(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射________。
(3)红外线的应用主要有________________和红外体温计。
3．可见光：能使人的眼睛产生______________的电磁波，可见光的波长在__________ nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)________。
4．紫外线：(1)波长范围在____________ nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有________的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的________效应，用来激发荧光物质发光。
5．X射线和γ射线
(1)X射线波长比紫外线________，有很强的________本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。
(2)γ射线波长比X射线更短，具有______的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。
说明：波长越长越容易发生衍射现象，衍射现象越明显，穿透能力越弱。
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。( )
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。( )
(3)低温物体不能辐射红外线。( )
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( )
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( )
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。( )
例2 (2022·徐州市高二期中)地面阳光的成分包括44%的可见光、53%的红外线和3%的紫外线。在大气层之外，阳光中含有10%的紫外线，大多数的紫外线被大气阻挡住而无法到达地表。下列说法正确的是( )
A．红外线的频率比可见光大
B．紫外线的波长比可见光长
C．红外线的衍射能力比紫外线弱
D．红外线和紫外线在真空中的传播速度相同
例3 (2022·盐城市高二期末)5G移动通信技术采用3 300×106～5 000×106 Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106～2 635×106 Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是( )
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．遇到相同障碍物时5G信号比4G信号衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
例4 关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是( )
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
不同电磁波的特性及应用
电磁 波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空 中的 波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作 用、荧光 效应强 穿透力强 穿透 力最强
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗
4 电磁波谱
[学习目标] 1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序(重点)。2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。
一、电磁波谱
1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。
2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性。
例1 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是( )
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
答案 A
解析 在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，所以选项A正确。
二、电磁波的特性及应用
1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输。
雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波。
2．红外线
(1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长。
(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。
(3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计。
3．可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，可见光的波长在400～760 nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。不同颜色的光波长(频率)不同。
4．紫外线：(1)波长范围在5～370 nm之间，不能引起人的视觉。
(2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光。
5．X射线和γ射线
(1)X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。
(2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。
说明：波长越长越容易发生衍射现象，衍射现象越明显，穿透能力越弱。
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。( × )
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。( √ )
(3)低温物体不能辐射红外线。( × )
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( × )
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( × )
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。( × )
例2 (2022·徐州市高二期中)地面阳光的成分包括44%的可见光、53%的红外线和3%的紫外线。在大气层之外，阳光中含有10%的紫外线，大多数的紫外线被大气阻挡住而无法到达地表。下列说法正确的是( )
A．红外线的频率比可见光大
B．紫外线的波长比可见光长
C．红外线的衍射能力比紫外线弱
D．红外线和紫外线在真空中的传播速度相同
答案 D
解析 根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长大于可见光的波长大于紫外线的波长，所以紫外线的频率大于可见光的频率大于红外线的频率，A、B错误；光的波长越长，衍射现象越明显，衍射能力越强，红外线波长大于紫外线波长，所以红外线的衍射能力更强，C错误；红外线和紫外线都是电磁波，它们在真空中的传播速度相同，D正确。
例3 (2022·盐城市高二期末)5G移动通信技术采用3 300×106～5 000×106 Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1 880×106～2 635×106 Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是( )
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．遇到相同障碍物时5G信号比4G信号衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
答案 B
解析 4G和5G信号频率不同，则相遇时不可能发生稳定干涉，选项A错误；4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播，选项B正确；5G信号比4G信号的波长短，则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显，选项C错误；在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等，选项D错误。
例4 关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是( )
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
答案 C
解析 医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。
不同电磁波的特性及应用
电磁 波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右，频率变化为由低到高
真空 中的 波长 由左向右，波长变化为由长到短
特性 波动性强 热效 应强 感光 性强 化学作 用、荧光 效应强 穿透 力强 穿透 力最强
用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗