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2019-2020年高中物理 4.2《電磁波譜》學(xué)案 新人教版選修1-1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、掌握波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。知道電磁波在真空中的傳播速度跟光速相同，即c=3108ｍ/ｓ。 2、了解電磁波譜是有無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線組成的，能夠知道它們各自的特點(diǎn)與主要應(yīng)用。 3、了解電磁波具有能量。了解太陽輻射大部分能量集中的波長(zhǎng)范圍。 自主學(xué)習(xí) 【問題1】閱讀書本，掌握波長(zhǎng)、頻率和波速 ①在波的傳播中，凸起的最高處，叫做 。凹下的最低處叫做 。相鄰的兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離叫 。 ②在一秒內(nèi)所通過兩次波峰或波谷的 叫波的頻率。 ③水波不停地向遠(yuǎn)方傳播，用來描述波傳播快慢的物理量叫做 。 ④波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系式為 。 ⑤電磁波在真空中傳播的速度為 。 【問題2】根據(jù)電磁波譜部分知識(shí)內(nèi)容，自己設(shè)計(jì)編寫電磁波譜的劃分圖，并標(biāo)明頻率范圍、具體特點(diǎn)及相關(guān)作用；了解無線電波、紅外線、紫外線和X射線的發(fā)現(xiàn)過程，與同學(xué)交流發(fā)現(xiàn)心得。 【問題3】天空看起來是藍(lán)色的，而傍晚的陽光比較紅，原因是什么？ 【問題4】你在家中使用微波爐做飯時(shí)，是否想過是什么是飯菜得到加熱？仔細(xì)閱讀有關(guān)說明書，了解其中組成部分及每部分的作用。完成下面的相關(guān)內(nèi)容的填空。 電磁波的能量 ①赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了 的存在. ②微波爐的工作應(yīng)用了一種電磁波——微波，可見電磁波具有 ，它是物質(zhì)存在的一種形式. ③我們有各種各樣的儀器，能夠探測(cè)到許許多多電磁波. 所有這些都表明電磁波具有 ，電磁波是一種 。. 【問題5】太陽輻射 ①太陽光中含有可見關(guān)、 、 、X射線、γ射線、無線電波。 ②輻射的能量主要集中在 三個(gè)區(qū)域內(nèi)，眼睛正好接收這個(gè)區(qū)域的輻射。 合作探究 【問題1】如圖4.2－1所示為一個(gè)同學(xué)敲打水面形成的水波示意圖，通過測(cè)量得到相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖上，請(qǐng)回答： a、A、B、C、D四點(diǎn)中哪個(gè)點(diǎn)在波峰，哪個(gè)點(diǎn)在波谷？ 9m A B C D 圖4.2－1 b、已知圖中水波傳播的速度為1m/s，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，該水波的頻率為多少？ 【問題2】1、家用微波爐中使用的微波頻率為2450MHz。它的波長(zhǎng)是多少？ 2、某廣播電臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)是500m。它的頻率是多少？ 【問題3】下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象。請(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。 ⑴光機(jī) ； ⑵紫外線燈 ； ⑶理療醫(yī)用特定紅外線燈系列 “電磁波治療器”使用方便,費(fèi)用低廉,兼具保健、康復(fù)作用,使用者譽(yù)稱它為“神燈”，用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好。這里的“神燈”是利用 了 。 A．光的全反射； B．紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用； C．紫外線具有殺菌消毒作用； D．射線的很強(qiáng)的貫穿力； E．紅外線具有顯著的熱作用； F．紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)易發(fā)生衍射 【問題4】請(qǐng)說出紅外探測(cè)器的主要用途. 【問題5】紫外線、X射線、γ射線在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的原理是什么？ 課堂檢測(cè) A 1．下列各組電磁波中,接波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列正確的是( ） A．紅外線、紫外線、可見光、γ射線 B．γ射線、紫外線、紅外線、可見光 C．γ射線、紫外線、可見光、紅外線 D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線 2．據(jù)國外媒體報(bào)道，韓國科學(xué)家通過巧妙地處理熒光蛋白基因，成功地克隆了貓。這個(gè)程序有助于相關(guān)人員研發(fā)治療人類遺傳病的方法。該過程的一個(gè)“副產(chǎn)品”是，黑暗中的克隆貓接觸紫外線光束時(shí)會(huì)發(fā)紅光。該貓發(fā)光的原因是紫外線具有（ ） A．熱效應(yīng) B．熒光效應(yīng) C．滅菌消毒作用 D．波長(zhǎng)較短的特點(diǎn) 3．由于大氣中CO2含量增多，導(dǎo)致全球氣溫增高，這被稱為“溫室效應(yīng)”，是環(huán)境保護(hù)面臨的一個(gè)重大問題。CO2對(duì)地面附近氣溫產(chǎn)生影響的主要原因是因?yàn)镃O2 ( ) A．對(duì)太陽光中的紅外線有較強(qiáng)的吸收作用，導(dǎo)致全球的氣溫增高 B．在一晝夜中對(duì)射來的太陽光中吸收的熱大于它向地球外四周輻射的熱，導(dǎo)致CO2的溫度升高，導(dǎo)致全球的氣溫增高 C．對(duì)由地面向外輻射的紅外線有強(qiáng)烈的吸收作用，是這些被吸收的熱使大氣溫度升高 D．對(duì)由地面向外輻射的紅外線有強(qiáng)烈的反射作用，使這些能量返回地面，從而使地面附近氣溫升高。 B 4．甲坐在國家大劇院的舞臺(tái)前60m處聽音樂演唱會(huì)，乙坐在家里離電視機(jī)4m處聽電視轉(zhuǎn)播，已知乙所在處與國家大劇院相距1000Km，不考慮其他因素，則（空氣中聲音傳播的速度為340m/s） A．甲先聽到聲音 B．乙先聽到聲音 C．甲、乙同時(shí)聽到聲音 D．不能確定 5．一長(zhǎng)波的波長(zhǎng)是30km，該電磁波從地球向月球發(fā)射，經(jīng)過2.56s收到它的反射波，月球、地球之間的距離是 km，則在這一段距離內(nèi)可排滿 個(gè)波長(zhǎng)？ 6．波長(zhǎng)為50m～100m的無線電波適宜通過電離層的反射向遠(yuǎn)處傳播，這些無線電波的頻率范圍是多大？若傳到相隔1500km的遠(yuǎn)處至少需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 我的收獲 自主學(xué)習(xí) 【問題1】波峰 波谷 波長(zhǎng) 次數(shù) 波速 波速＝波長(zhǎng)頻率 c＝3.00108m/s 【問題2】略 【問題3】于大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的藍(lán)光、紫光的散射作用比較強(qiáng)所以天空看起來是藍(lán)色的；因?yàn)榘淼年柟庠诖┻^厚厚的大氣層時(shí)，藍(lán)光、紫光大部分被吸收掉了，剩下紅光、橙光進(jìn)入我們的眼睛，所以傍晚的陽光看起來比較紅。 【問題4】電磁波 能量 能量 物質(zhì) 【問題5】紅外線、紫外線 可見光、紅外線和紫外線 合作探究 【問題1】 C點(diǎn) D點(diǎn) 1/3HZ 【問題2】0.122m 6.0105 Hz 【問題3】D、C、E 【問題4】解析：紅外探測(cè)器能探測(cè)出物體的紅外輻射，這是夜視儀器和紅外攝影的基礎(chǔ). 用靈敏的紅外探測(cè)器吸收遠(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以顯示被測(cè)物體的形狀. 這種技術(shù)是紅外線遙感. 利用紅外線遙感可以在飛機(jī)或人造地球衛(wèi)星上勘測(cè)地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮. 紅外線遙感在軍事上的應(yīng)用也越來越重要 【問題5】紫外線的具有較高的能量，足以破壞細(xì)胞中的物質(zhì)?？衫米贤饩€滅菌消毒。但接受過多紫外線照射回傷害眼睛和皮膚。X射線能夠穿透物質(zhì)，可以用來檢查人體內(nèi)部器官。能量最大的是γ射線，可以破壞生命物質(zhì)，在醫(yī)學(xué)上用以摧毀病變的細(xì)胞，可以治療某些癌癥。其中“CT”就是通過計(jì)算機(jī)對(duì)X射線在不同角度照射人體投影進(jìn)行分析，給出類似于生理切片一樣的人體組織照片，醫(yī)生可從中看出是否發(fā)生病變。 課堂檢測(cè) 1、D 2、B 3、D 4、B 5、3.84105Km 1.28104個(gè) 6、3106 HZ～6106 HZ 510-3S