高中物理第十四章电磁波第5节电磁波谱教案选修3-4教案

物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

【教学目的】

（一）物理观念

1. 知道电磁波的存在；

2. 知道电磁波的频率、波长、波速，以及相互间的关系；

3. 知道电磁波在生活中的应用

（二）科学思维、科学探究

通过实验的方法，经历实验观察、分析、归纳的探究过程

（三）科学态度与责任

通过对生活中电磁波的了解，感悟科学与生活的互动作用，增强社会责任感和使命感

【教学重点与难点】

各种电磁波的应用

教学过程

引入新课：

电磁波在我们生活中有哪些应用呢？

电磁波和我们现代生活息息相关，在生活中有很多应用。但不同波长电磁波的产生机理和应

用领域常常有很大区别。因此人们常把各类电磁波按波长大小依次排成一列,称为电磁波谱。若按其波长从小到大依次排列,有：γ射线、X射线、紫外线、可见光(紫、能、蓝、绿、黄、橙、红)、红外线、无线电波(微波、超短波、短波、长波)等。它们都具有电磁波的共性，但由于它们的性质各不相同,因而也有许多不同的用途。

我们以其中几个为例，来分析一下它们的特性

先来看无线电波。

1、无线电波

19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在分析和总结前人对电磁

现象研究成果的基础土，建立了经典电磁理论。人类从此进入了无线电

时代。

无线电通信的原理是怎样的呢？

提问：同学们，你们知道我们的手机是如何实现通信的吗？

学生：手机既是个电磁波的接收器，同时也是个电磁波发射器。可见，手机实际上是一部可移动的无线电通信设备。移动的手机与不移动的基地台之间构成了一个可移动的无线通信系统。其工作过程(图14-28)大体是：移动的发话人对手机讲话，手机把声波经变换器转变为电信号，经天线发射出去，载有语言信息的电磁波被基地台接收，经变换器转变为电信号发射给另一移动手机，接收方手机接收电磁波信号，经转换器和发声器转变为声音，为收话人所听到。（教师补充）

2、比微波波长更小的是红外线(infraredray)

请学生说说他们对红外线的了解，教师再补充。通常情况下由灼热物体发出的电磁波，其波长范围是0.8×10-6到1×10-3m。它们会导致物体温度的升高。红外电磁波在特定的红外敏感胶片上能形成热成像，是人头部的热成像。

3、可见光(visiblelight)

请学生说说他们对可见光的了解，教师引导，再补充。比红外线波长更小的是可见光。它是能引起人的视觉感觉的电磁波，其波长范围是0.4×10-6到0.8×10-6m。太阳能发出可见光。可见光是由不同比例的七色光(红、橙、黄、绿、蓝、挠、紫)所混合组成。可见光组成了我们眼中五彩斑斓的世界，可见跟我们的生活息息相关，这里就不用多说了。

4、紫外线(ultravioletray)

请学生说说他们对紫外线的了解，教师引导，再补充。比可见光波长更小的是紫外线。当光电流通过两电极间的电离气体时，会产生紫外线。其波长在4×10-8到4×10-7m。太阳光中含有紫外线。紫外线能激发荧光，日光灯就是管内紫外线激发涂在灯管内壁上的荧光粉而发出的近似日光光谱的照明灯。紫外线也常用在医学上杀菌和防伪技术上。

问：紫外线在生活中还有什么应用吗？

学生答：有一种小型验钞机，它能发射紫外线，若照在纸币上，能显示纸币上的荧光防伪标志。

学生动手操作：体验紫外线能激发荧光的作用。

5、X射线(X-ray)

请学生说说他们对X射线的了解。它是由X射线管

产生的电磁波，波长在10-15到10-7m，X射线对不同密

度的物质有不同的穿透力。在医学上常用作医疗检查。

在飞机场安全检查中，也常用X射线对行李进行透视查

验(图14-35)。

6、γ射线(γ-ray)

请学生说说他们对γ射线的了解。它是放射性物质发出的电磁波,波长在2×10-10m 以下。是一种能量很大的光子流。在医疗上用γ射线作为"手术刀"来切除肿瘤,叫做γ刀,有很好的治疗效果。

附：板书设计

1. 无线电波

2. 红外线

3. 可见光

4. 紫外线

5. X射线

6. γ射线