2022年-学年高中物理第十四章电磁波谱教材梳理教案新人教版选修-.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2022-2022 学年高中物理第十四章 5 电磁波谱教材梳理教案新人教版选修 3-4 疱丁巧解牛学问 巧学一、电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、 射线合起来,便构成了范畴特别宽阔的电磁波谱 . 如图 14-5-1 所示是按波长由大到小（频率由小到大）次序排列的 . 图 14-5-1 电磁波谱深化升华从无线电波到射线都是本质相同的电磁波,其行为听从共同的规律,但因波长（或频率）不同又表现出不同的特点. 二、无线电波波长大于 1 mm（频率小于300 GHz）的电磁波是无线电波. 无线电波用于

2、通信和广播. 三、红外线红外线的波长比红光的波长仍长,不是可见光,不能引起人的视觉 . 一切物体（不管大小、也无论是否有生命） ,凡是由分子、 原子等微粒构成的物体都在不停地辐射红外线 . 物体温度越高,辐射红外线的本事越强 . 红外线有以下主要作用：1. 红外线遥感：勘测地热、查找水源、人体检查等 . 2. 红外线遥控： 家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号,状态 . 受控机器就会按指令转变工作3. 加热物体：红外线很简洁使物体的温度上升,如市场上的“ 远红外烤箱” .四、可见光可见光的波长在 700 nm到 400 nm之间,不同颜色的光是波长（频率）范畴不同的电磁波. 序号 红 橙 黄

3、 绿 蓝靛 紫真空中的700620 620600 600580 580490 490450 450400 波长 /nm联想发散 可见光只在一个很窄的波段内,通常波长范畴为 400700 nm.不同频率 或波长 的可见光颜色不同,频率最高 波长最短 的是紫光,频率最低 波长最长 的是红光 . 天空看起来是蓝色的,是由于波长较短的光比波长较长的光更简洁被散射,傍晚的阳光比较红,是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比波长较长的红光、橙光吸取较强的缘故 . 深化升华 光不仅是波,而且是电磁波,光在真空中的传播速度与电磁波的传播速度相等,光肯定不是机械波,由于机械波在真空中不能传播 . 五、紫外线紫外线不是

4、可见光,其波长比紫光仍短,波长范畴为5 nm 到 370 nm 之间 . 一切高温物细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -体发出的光中都含有紫外线,紫外线的主要应用是其化学作用,它能促使人体合成维生素D,但不能过多照耀；能杀死多种细菌,具有消毒功能 . 六、 X射线和 射线X射线和 射线的波长比紫外线都短 . X射线对生命物质有较强的作用,过量的照耀会引起生物体的病变 .X 射线能够穿透物质,可以用于

5、人体透视；检查金属零件内部的缺陷等 . 射线具有很高的能量,在医学上可以用来治疗癌症、探测金属部件内部的缺陷 . 深化升华 电磁波家庭中各个成员之间既有统一性,又表现出多样性 . 它们本质上都是电磁波,都具有电磁波的一切性质；但它们的频率和波长各不相同. 频率低的无线电波由于波长较长,较简洁发生干涉和衍射现象,而频率高的X射线、射线,穿透才能较强. 七、电磁波的能量从场的观点来看电场具有电能,磁场具有磁能,电磁场具有电磁能 . 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 . 电磁波在空间传播,电磁能就随着一起传播 . 用微波炉加热食物,在收音机的天线里可以感应出电流,这都证明白电磁波具有能量 . 因此

6、,电磁波是物质存在的一种形式,具有物质性 . 八、太阳辐射太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、紫外线、X 射线、 射线 . 太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域,如图 14-5-2 所示 . 图 14-5-2 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及邻近的区域典题 热题学问点一 电磁波的排列例 1 北京广播电台发射“ 中波” 段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光（可见光）、人体透视用的 X 光,都是电磁波 . 它们的频率分别为 f 1、f 2、f 3、f 4. 就 A.f 1f 2f 3 f 4 B.f 1f 2f 3f 4C.f 1f 2f 3 f 4 D.f

7、 1f 2f 3f 4解析： 从电磁波谱的排序来分析,“ 中波” 段某套节目的信号（无线电波） 和微波都在红外区,其中无线电波是人工制造自由电子振荡产生的电磁波,波长最长,频率最低, 激光是可见光 .X 光在紫外区,波长短,频率最高 .C 项正确 . 答案： C 方法归纳 懂得电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用,结合实际生活中的详细应用 . 学问点二 电磁波具有能量例 2 以下能说明电磁波具有能量的依据是 A.可见光射入人的眼睛,人看到物体B.放在红外线区域的温度计升温很快C.收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振D. 射线具有很强的贯穿才能解析： A项,人眼看到物体,说明人眼感受到了可见光的

8、能量.B 项,红外线具有热作用,说细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -明红外线具有能量.C 项,电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波.D项,射线的贯穿才能说明射线具有很高的能量. 答案： ABCD 例 3 关于电磁波的传播,以下说法正确选项（）A.真空中传播速度都等于光速 B.波长较长的波绕过障碍物的才能强 C.波长较长的波贯穿障碍物的才能强 D.波长较短的波能量大,穿透才能强 波

9、长长的波, 绕过障碍物的才能较强,但其贯穿才能差,解析：电磁波在真空中以光速传播,波长越短,能量越大,穿透才能越强,故正确选项为 A、B、D. 答案： ABD 学问点三 电磁波的应用 例 4 很多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的说明,错误选项 A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用 B.X 光透视利用的是光的衍射现象C.工业上的金属探伤利用的是射线具有较强穿透才能D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象 解析： 紫外验钞机是利用紫外线照耀印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光, 使这些文字能 被肉眼看到, 利用了紫外线的荧光效应,A项错误 .X 射线具有极强的穿透才能,在

10、医学上用 它来透视人体,检查病变和骨折情形,B 项错误 . 射线具有较强穿透才能,工业上的金属探伤就是利用的这个原理,C 项正确 . 一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用的这个原理,D项正确 . 答案： CD 巧解提示此题也可从选项入手,紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应,A 项错误 .X 透射不可能是利用光的衍射现象,由于这样无法争论人体的内脏器官,B 项错误 . 工业上的金属探伤利用的是 射线具有较强穿透才能,C项正确 . 正是由于一切物体都不停地辐射红外线的现象,我们才能利用红外线进行遥感,D项正确 . 例 5 以下说法正确选项（）A.只有物体温度较高时,才能向外辐射红外线B

11、.紫外线的主要作用是化学作用C.可见光比红外线简洁发生衍射现象D.X 射线也能在磁场中偏转解析： 一切物体都在向外辐射红外线,A 项错误 . 紫外线的主要作用是化学作用,B 项正确 .可见光比红外线的波长短,所以红外线较简洁发生衍射现象,C项错误 .X 射线属于电磁波中的一部分,不带电,所以 X 射线不能在磁场中偏转,D项错误 . 答案： B 误区警示 自然界中的一切物体都在向外辐射红外线,温度高的物体所辐射的红外线强,而温度低的物体所辐射的红外线弱,所以并非只有温度高的物体向外辐射红外线 . 学问点四 电磁波具有波的性质例 6 一种电磁波入射到半径为 1 m 的孔上,可发生明显的衍射现象 .

12、 这种波属于电磁波谱的区域是 A.射线 B.可见光 C.无线电波 D.紫外线解析： 由物体能发生明显衍射现象的条件：小孔的宽度和障碍物的尺寸与波长相差不太大,就这种电磁波的波长大约为1 m,应为无线电波的区域,C项正确 . 第 3 页,共 4 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -答案： C 方法归纳 电磁波谱中各波段电磁波的特点和作用,结合波能发生明显的衍射现象的条件,是解决此题的关键 . 问题 探究 沟通争论探究 问

13、题 电磁波为人类物质文明的进展和社会进步作出了庞大的奉献,也给我们的生活带来了极大的便利和无穷的乐趣,随着电磁波应用的日益广泛,它对人体的危害也被人们逐步熟悉.电磁波无色、无味、无形、无踪、无所不至,对人体的危害经常被人们所忽视,科学家们称为“ 隐形杀手” ,电磁波是继大气污染、体有哪些危害呢？探究过程 :水污染、 噪音污染之后的第四大污染,电磁波对人张敏：电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度、频率及累积时间的增大而增大 . 长期处在强电磁波充斥的环境中,人会显现头晕、 失眠、 易疲惫、 记忆力减退、 嗜睡、 乏力等症状 .强电磁辐射对人体的心血管系统、中枢神经系统、视觉系统、 内分泌系统、 生

14、殖系统等都会造成不同程度的危害 . 刘涛：较强的红外线会对皮肤造成高温损害. 波长为 7701 300 nm 的红外线可造成视网膜损害；波长在 1 900 nm 以上的红外线会造成角膜烧伤；人眼如长期暴露在红外线下,可能会导致白内障 . 王小红：紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成损害强的 X 射线甚至会破坏DNA,诱发某些癌细胞. .X 射线会破坏细胞的内部结构,过肖明： 我们身边的电磁辐射主要来源于：运算机、 移动电话、 电视机、 空调机、 电冰箱、微波炉、电热毯、高压电线、X 射线发生器、激光发射器等 . 电磁波对人体的危害,我们既不能掉以轻心,也无须过度恐慌,而是应当尽量躲开一些不必要的电

15、磁辐射对自己的损害 . 探究结论 : 电磁波对人体的危害随着电磁辐射强度、频率及累积时间的增大而增大 . 长期处在强电磁波充斥的环境中,人会显现头晕、失眠、易疲惫、记忆力减退、嗜睡、乏力等症状 .较强的红外线会对皮肤造成高温损害和眼底视网膜损害. 紫外线也会对人的眼角膜和皮肤造成损害 .X 射线会破坏细胞的内部结构,过强的X 射线甚至会破坏DNA,诱发某些癌细胞. 试验论证探究问题 自制收音机进行无线电波的接收 . 探究过程 :试验原理： 依据收音机调谐电路,制作一个简洁的收音机接收装置（图 14-5-3 ）. 图 14-5-3 晶体二极管收音机试验器材： 线圈,电容器,调谐电容,二极管,耳机,导线等. . 第 4 页,共 4 页 试验过程：（ 1）通过旋转调谐电容器的动片,转变接收回路的固有频率,调谐选台（2）收音机从接收短波改为接收中波,要改换线圈,以转变电感大小. 探究结论 : 能接收到电磁波,有声音,但杂音很多. 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -