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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、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范圍。 自主學(xué)習(xí) 【問題1】閱讀書本，掌握波長、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、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)電磁波譜部分知識內(nèi)容，自己設(shè)計編寫電磁波譜的劃分圖，并標(biāo)明頻率范圍、具體特點及相關(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，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赫茲通過實驗證實了 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 三個區(qū)域內(nèi)，眼睛正好接收這個區(qū)域的輻射。 合作探究 【問題1】如圖4.2－1所示為一個同學(xué)敲打水面形成的水波示意圖，通過測量得到相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖上，請回答： a、A、B、C、D四點中哪個點在波峰，哪個點在波谷？ 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。它的波長是多少？ 2、某廣播電臺發(fā)射的電磁波的波長是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用的物理現(xiàn)象。請將相應(yīng)的字母填寫在運用這種現(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,費用低廉,兼具保健、康復(fù)作用,使用者譽稱它為“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．紅外線波長較長易發(fā)生衍射 【問題4】請說出紅外探測器的主要用途. 【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 A 1．下列各組電磁波中,接波長由長到短排列正確的是( ） 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“副產(chǎn)品”是，黑暗中的克隆貓接觸紫外線光束時會發(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．波長較短的特點 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)面臨的一個重大問題。CO2對地面附近氣溫產(chǎn)生影響的主要原因是因為CO2 ( ) A．對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前60m處聽音樂演唱會，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、乙同時聽到聲音 D．不能確定 5．一長波的波長是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 個波長？ 6．波長為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)處至少需要多長時間？ 我的收獲 自主學(xué)習(xí) 【問題1】波峰 波谷 波長 次數(shù) 波速 波速＝波長頻率 c＝3.00108m/s 【問題2】略 【問題3】于大氣對波長較短的藍(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；因為傍晚的陽光在穿過厚厚的大氣層時，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 D點 1/3HZ 【問題2】0.122m 6.0105 Hz 【問題3】D、C、E 【問題4】解析：紅外探測器能探測出物體的紅外輻射，這是夜視儀器和紅外攝影的基礎(chǔ). 用靈敏的紅外探測器吸收遠(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外線，然后用電子儀器對信號進(jìn)行處理，可以顯示被測物體的形狀. 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)星上勘測地?zé)?、尋找水源、監(jiān)視森林火情、預(yù)報風(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”就是通過計算機(jī)對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 1、D 2、B 3、D 4、B 5、3.84105Km 1.28104個 6、3106 HZ～6106 HZ 510-3S