高中物理 第四章 电磁波与电信息技术 1 电磁波 2 电磁波谱学案 教科版选修1-1

4.2电磁波谱2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，一有界区域磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场宽度为L;正方形导线框abcd的边长也为L，当bc边位于磁场左边缘时，线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域。

若规定逆时针方向为电流的正方向，则反映线框中感应电流变化规律的图像是A．B．C．D．n>）。

近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以2．已知天然材料的折射率都为正值（10n<），称为负折射率介质。

电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射使折射率为负值（20定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。

点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。

如图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是（）A．1 B．2 C．3 D．4,S S，产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波，实线、虚线分3．位于水面上的波源12别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，a、b、c、d、e是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于d处，下列说法正确的是（）A．b点的振动加强，c点的振动减弱B．一段时间后，小树叶被水波推至b处C．a、e两点在某时间内也会振动S突然停止振动，之后的2T内，b点通过的路程为16AD．若波源24．2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。

则该卫星的运行速度为（）A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.5km/s D．3.lkm/s5．关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（）A．处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小D．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态6．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是()A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚7．如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A．线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B．线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C．线框转动一周过程中产生的热量为12I2RTD．线框转动一周过程中回路的等效电流大小为2I8．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是() A．人对地球的作用力大于地球对人的引力B．地面对人的作用力大于人对地面的作用力C．地面对人的作用力大于地球对人的引力D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力9．假设将來一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道轨道Ⅰ上运动到P点的速度B．若轨道I贴近火星表面，测出飞船在轨道I上运动的周期，就可以推知火星的密度C．飞船在轨道I上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期小于在轨道I上运动时的周期10．如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:A．卢瑟福α粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D．铀235只要俘获中子就能进行链式反应二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．如图，甲是带负电物块，乙是不带电的绝缘足够长木板。

1 电磁波2 电磁波谱学习目标知识脉络1.知道麦克斯韦的电磁场理论．(重点)2．理解变化的电场和磁场相互激发形成电磁场．(难点)3．知道电磁波的基本性质．(重点)4．会用v＝λf解决问题．5．知道电磁波的不同波段和用途.[自主预习·探新知][知识梳理]一、电磁波1．麦克斯韦的大胆假设(1)变化的磁场能产生电场．(2)变化的电场也能产生磁场．2．电磁波(1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波．(2)赫兹用实验的方法验证了电磁波的存在．3．电磁波的基本性质(1)电磁波具有能量与质量，是物质运动的一种形式．(2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于光速，即v＝c＝3×108 m/s.(3)单位时间内电磁波所发送的能量与振荡频率有关；频率愈大，发送的能量愈多．二、电磁波谱1．电磁波的波长、频率和波速的关系式为c＝λf，频率越高的电磁波，波长越短．2．通常把电磁波分为七个波段：无线电波、微波、红外辐射(红外线)、可见光、紫外辐射(紫外线)、X射线(伦琴射线)、γ射线．[基础自测]1．思考判断(1)均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．( )(2)电磁波的传播不需要介质．( )(3)赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．( )(4)波在传播过程中，频率不变( )(5)电磁波在真空中的速度最大，其值为 3.0×108 m/s.( )(6)红外线的波长大于紫外线的波长．( )【提示】(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√2．电磁波在现代生活中有着广泛的应用，建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是( )A．法拉第B．麦克斯韦C．奥斯特D．爱因斯坦B[麦克斯韦是建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家．]3．电磁波在空中的传播速度为v，北京交通广播电台的频率为f，该电台所发射电磁波的波长λ为( )A．vfB．1vfC．fv D．vfA[根据光速、频率、波长之间关系有：v＝λf，所以波长为：λ＝vf，故A正确，BCD错误．]4．在电磁波中，频率不同的电磁波具有不同的特性、真空中，红外线、紫外线和X射线的波长由长到短排列顺序正确的是( )A．X射线、紫外线、红外线B．X射线、红外线、紫外线C．红外线、紫外线、X射线D．紫外线、红外线、X射线C[真空中，红外线、紫外线和X射线的波长由长到短排列顺序正确的是：红外线、紫外线、X射线．故C正确．][合作探究·攻重难]电磁波的产生和特点1．麦克斯韦电磁场理论(1)对变化的磁场产生电场的探究图4-1-1探究实验1：装置如图4-1-1所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光．①线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动，产生感应电流．②如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？(没有)③想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有)实验结论：如图4-1-2(甲)所示，麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在，如图4-1-2(乙)所示线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路线圈是否存在无关．线圈的作用只是用来显示电流的存在．图4-1-2④静电场其电场线的特点是起于正电荷止于负电荷，不会闭合，而变化的磁场产生的电场其电场线是闭合的．(2)对变化的电场产生磁场的探究探究实验2：①静止电荷周围的小磁针不偏转，运动电荷周围的小磁针发生偏转．②在电容器充放电时，周围的小磁针发生摆动．实验分析：静止电荷的周围是稳定的电场，不产生磁场，电荷运动时，周围产生的是变化的电场，产生磁场使小磁针摆动，在给电容器充、放电时，两极板上的电荷量发生变化，引起两板间的电场发生变化，从而在周围产生磁场使小磁针摆动．在给电容器充、放电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场．实验结论：在变化的电场周围空间中产生磁场．2．电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上任一点电场E和磁场B随时间按正弦规律变化，E的方向和B的方向彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速．(3)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．(4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了电磁波在真空中传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象．(多选)下列说法正确的是( )A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场AC[根据奥斯特实验可以验证电流的磁效应，当电流恒定时产生的磁场是稳定的，故A正确．稳定的电场不能产生磁场，故B错误．电场变化时产生磁场，且均匀变化时产生稳定磁场，故C正确．均匀变化的电场产生稳定磁场，而稳定的磁场不能再次激发电场，故不能形成由近及远的电磁场，D错误．]在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，稳定的磁场也不产生电场.[针对训练]1．电磁波在真空中的传播速度为________m/s，某电台发射的电磁波的频率为300 kHz，它的波长为________m.【解析】电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s根据c＝λf，有λ＝c/f＝3×108300×103m＝1 000 m【答案】3×108 1 000电磁波谱及其应用1．电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，构成了范围非常广泛的电磁波谱．可见光只是其中很窄的一个波段．由于它们都是本质相同的电磁波，所以它们的行为都遵循共同的规律，但另一方面，由于它们的频率不同而又呈现出不同的特性．例如，波长较长的无线电波，很容易表现出干涉、衍射现象，但对波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、γ射线，要观察到它们的干涉、衍射现象越来越困难了．2．电磁波谱中各种波段的特征用途比较电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线γ射线特性波动性强热作用强感光性强化学作用荧光效应穿透力强穿透力最强用途通讯广播、导航加热、遥测遥感、红外摄像、红外照明、照相等杀菌消毒、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗制导产生机理振荡电路中自由电子的周期性运动原子外层电子受到激发原子内层电子受到激发原子核受激发说明振荡电路中产生一切物体都能辐射由七种色光组成一切高温物体都能辐射伦琴射线管中高速电子流射至阳极产生放射性元素衰变时产生递变规律――――――――――――→频率变大，衍射能力减弱(多选)以下关于电磁波谱的理解正确的是( )A．红外线的波长比紫外线的波长短B．可见光不属于电磁波C．无线电波的波长比γ射线波长要长D．无线电波的波长大于 1 mmCD[按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于 1 mm的电磁波属于无线电波．所以C、D正确．]从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长或频率不同又表现出不同的特点.要熟记各部分的波长、频率范围及其关系，知道同一电磁波的波长与频率成反比.[针对训练]2．(多选)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图4-1-3所示，由电磁波谱可知( )图4-1-3A．微波是不可见光B．红外线可以杀菌消毒C．紫外线的波长比红外线长D．X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构AD[微波是不可见光，选项A正确；红外线有热作用，紫外线可以杀菌消毒，选项B 错误；紫外线的波长比红外线短，选项C错误；X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构，选项D正确；故选AD.][当堂达标·固双基]1．电磁场理论预言了什么( )A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场B．预言了变化的电场能够在周围产生磁场C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电C[麦克斯韦预言了电磁波的存在，并计算出了电磁波的传播速度等于光速．]2．对红外线的作用及来源不正确的叙述有( )A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线有很强的荧光效应C．红外线最显著的作用是热作用D．红外线容易穿过云雾、烟尘B[一切物体都在不停地辐射红外线，且热的物体比冷的物体的红外线辐射本领大，A 正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的最显著作用是热作用，B错误，C正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确．故选 B.]3．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( )A．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场D[根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场．故选 D.]4．①验钞机的紫外线、②电视机遥控器的红外线、③CT机的X射线，它们都是电磁波，按频率从高到低的排列顺序是( )A．①②③B．③②①C．②③①D．③①②D[CT机的X射线的频率高于验钞机的紫外线的频率；验钞机的紫外线的频率高于电视机遥控器的红外线的频率．故D项正确．]。

电磁波谱高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，如果给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是A．小球受重力、细绳的拉力和向心力作用B．细绳的拉力提供向心力C．越大，小球运动的线速度越小D．越大，小球运动的角速度越大2．“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具，是中国古代一个很精妙的小发明，距今已有两千多年的历史。

其外形如图所示，呈T字形，横的一片是由木片经切削制成的螺旋桨，当中有一个小孔，其中插一根笔直的竹棍，用两手搓转这根竹棍，竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天，随着升力减弱而最终又落回地面。

二十世纪三十年代，德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨。

下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是（）A．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终处于超重状态B．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终在减速上升C．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，动能先增加后减小D．“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，机械能先增加后减小3．在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。

则该波的波速可能是A．1.5m/sB．2m/sC．3m/sD．6m/s4．甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v﹣t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（）A．在第20s末，甲、乙两车相遇B．若乙车在前，则可能相遇两次C．在第10s末，乙车改变运动方向D．在第10s末，甲、乙两车相距150m5．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，斜面足够长，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与动力小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车带动物体P以速率v沿斜面匀速直线运动，下列判断正确的是（）A．小车的速率为v B．小车的速率为v cosθ1C．小车速率始终大于物体速率 D．小车做匀变速运动6．如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q，质量分别为m、M，当车向右做加速为a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者相对静止，球心连线与水平方向的夹角为θ，则Q受到CD面的弹力和P受到AB面的弹力分别是：A．B．C．D．二、多项选择题7．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点振动频率为4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．在5s末，质点的速度为零，加速度最大D．t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是E. 质点的速度随时间t的变化规律8．如图是静电除尘器除尘原理图，M、N是直流高压电源的两极，通过某种机制使电场中的尘埃带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。

《电磁波谱》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 了解电磁波的基本观点和分类。

2. 掌握电磁波的传播方式和特点。

3. 理解电磁波在生活和科技中的应用。

二、教学重难点1. 教学重点：电磁波的分类和传播特点。

2. 教学难点：理解电磁波在生活和科技中的应用，以及其与人类生活的干系。

三、教学准备1. 准备PPT课件，包括电磁波谱的图片和相关视频。

2. 准备实验器械，如激光笔、无线电发射器等，用于演示电磁波的传播。

3. 准备相关案例和故事，用于诠释电磁波在生活和科技中的应用。

4. 安排学生进行小组讨论，思考电磁波与人类生活的干系。

四、教学过程：本节课为《电磁波谱》的第一课时，教学过程主要包括预习指导、教室讲解和实验探究三个环节。

1. 预习指导：在课前，教师将为学生提供预习资料，包括电磁波的基本观点、波长和频率的干系、电磁波的分类及特点等基础知识。

学生需认真阅读资料，了解本节课的主要内容。

2. 教室讲解：(1)引入：教师通过一些生活中的电磁波应用实例，如无线电波用于通信、红外线用于遥控、紫外线用于医疗等，引出电磁波的观点。

(2)电磁波的基本观点讲解：教师详细介绍电磁波的产生、传播方式和基本性质，包括各种电磁波的波长和频率范围、波速、反射、折射、衍射等基本现象。

(3)电磁波谱的讲解：教师介绍电磁波谱的基本观点和分类，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

同时，通过展示电磁波谱图，帮助学生理解各种电磁波的特点和差别。

(4)教室互动：教师鼓励学生提出疑问和见解，与学生进行互动交流，增强学生对电磁波知识的理解和掌握。

(5)小结：教师对本节课的主要内容进行总结，强调电磁波的重要性和应用价值，并鼓励学生课后继续探索和学习。

3. 实验探究：为了让学生更直观地了解电磁波的性质和特点，教师将在教室上进行实验探究。

具体包括：(1)应用激光器发射可见光，观察光的反射、折射和衍射等现象；(2)应用示波器观察不同频率的电磁波波形，帮助学生理解电磁波的波动性；(3)让学生动手操作，观察不同频率的电磁波在空气中的传播情况，了解电磁波的传播特性。

教科版选修1《电磁波谱》说课稿一、课程背景和意义《电磁波谱》是教科版高中选修一中的一门课程，属于物理学科的一部分。

作为高中阶段的一门选修课，本课程主要介绍了电磁波谱的概念、组成以及应用等内容。

通过学习本课程，可以帮助学生深入了解电磁波的基本概念和特性，并能够对电磁波在日常生活中的应用有较为全面的认知。

本文档旨在详细介绍课程的教学内容及教学过程，以便帮助教师开展教学活动。

二、教学目标1. 知识目标•理解电磁波的基本概念和特性；•掌握电磁波的分类和组成；•了解电磁波在不同领域的应用。

2. 能力目标•培养学生的观察能力和实践能力；•培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。

3. 情感目标•培养学生对科学的兴趣和探索精神；•培养学生的团队合作精神和创新能力。

三、教学内容及学时安排本课程主要包括以下内容，并将分为3个学时进行教学：学时一：电磁波的概念和特性1. 电磁波的定义•电磁波的概念；•电磁波的传播特性。

2. 电磁波的组成•电磁波的电场和磁场的关系；•电磁波的波长、频率和速度。

学时二：电磁波的分类和应用1. 电磁波的分类•可见光、红外线、紫外线等电磁波的分类；•电磁波的频率和波长的关系。

2. 电磁波在通信领域的应用•无线电通信原理；•手机信号传输的基本原理。

3. 电磁波在医学领域的应用•X射线的发现与应用；•核磁共振成像的原理。

学时三：电磁波的安全问题和展示活动1. 电磁波的安全问题•电磁波辐射对人体的影响；•电磁波的防护和安全用电常识。

2. 电磁波的应用展示•学生分组进行小实验；•学生展示电磁波在生活中的应用。

四、教学策略与教学方法1. 教学策略•探究式学习策略：通过提出问题、实践操作等方式引导学生积极参与课堂活动，培养学生的独立思考和实践能力。

•合作学习策略：通过小组合作学习、展示活动等方式促进学生之间的交流合作，培养学生的团队合作精神和创新能力。

2. 教学方法•演示法：通过展示电磁波的实验现象和设备，激发学生的学习兴趣，加深对概念的理解。

《电磁波谱》学历案（第一课时）一、学习主题本学习主题为“高中物理课程《电磁波谱》”，作为物理学科的核心内容之一，电磁波谱的学习对于学生理解电磁波的性质、应用及其在现代科技发展中的重要性具有重要意义。

本节课是第一课时，主要围绕电磁波谱的基本概念、分类及特点进行学习。

二、学习目标1. 知识与技能目标：（1）掌握电磁波谱的基本概念及分类；（2）了解不同类型电磁波的特点及典型应用；（3）能够通过实验观察和描述电磁波的传播现象。

2. 过程与方法目标：（1）通过阅读教材、观看视频等途径，自主获取电磁波谱的相关知识；（2）通过小组讨论、交流，加深对电磁波谱的理解。

3. 情感态度与价值观目标：（1）激发学生对物理学科的兴趣和热爱；（2）培养学生科学探究的精神和团队合作的能力。

三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、互动交流及实验操作能力；2. 知识点掌握评价：通过课后小测验，检验学生对电磁波谱基本概念及分类的掌握情况；3. 作业完成情况评价：评价学生完成课后作业的质量和准确性，以及是否能够运用所学知识解决实际问题。

四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的电场与磁场相关知识，引导学生思考电磁波的存在及其重要性，为学习新课做铺垫。

2. 新课学习：（1）讲解电磁波谱的概念及分类，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等；（2）分别介绍各种电磁波的特点及应用，通过实例加深学生的理解；（3）通过实验演示或视频展示，让学生观察电磁波的传播现象。

3. 课堂练习：学生完成相关练习题，巩固所学知识。

4. 小组讨论：学生分组讨论电磁波在日常生活中的应用，并分享讨论成果。

5. 总结反馈：教师总结本节课的重点内容，并回答学生的疑问。

五、检测与作业1. 课堂小测验：检测学生对电磁波谱基本概念及分类的掌握情况。

2. 课后作业：布置相关习题，巩固所学知识；要求学生撰写一篇关于电磁波在日常生活中的应用的短文。

第一节电磁波的发现第二节电磁波谱1.了解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的形成和传播．(重点＋难点)2.知道波长、频率和波速的关系．知道电磁波在真空中的传播速度．(重点)3.了解电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线组成的，知道它们各自的特点与主要应用．,[学生用书P59])一、伟大的预言1．变化的磁场产生电场．2．变化的电场产生磁场．二、电磁波1．产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化的电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，这种电场和磁场的传播是一种波动过程，这就是电磁波．2．传播速度：电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于光速，光也是一种电磁波．三、赫兹的电火花物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在及麦克斯韦电磁理论的正确性．1．手机发射的是电磁波还是机械波？提示：是电磁波．因为手机信号能在真空中传播．四、波长、频率和波速1．概念(1)在波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰．凹下的最低处叫做波谷．相邻的两个波峰(或波谷)的距离叫波长．(2)在一秒内所通过波峰或波谷的次数叫波的频率．(3)波的传播快慢用波速来表示．2．波长、频率和波速的关系波长、频率和波速三者的关系式为波速＝波长×频率，即c＝λf.3．电磁波在真空中传播的速度为c＝3.00×108 m/s.五、电磁波谱按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．按波长由大到小的顺序，它们分别是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．六、电磁波的能量1．电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式．2．微波炉的工作应用了一种电磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高．七、太阳辐射1．太阳光中含有可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线、无线电波．2．辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内．眼睛正好接收可见光这个区域的辐射．2．太阳光是包含各种颜色的白光，为什么清晨和傍晚的时候，我们看到太阳发红呢？提示：清晨或傍晚时，太阳光几乎平行于地平面，穿过的大气层最厚，波长较短的蓝光、紫光等侧向散射较多，剩下波长较长的红光、橙光透过大气射入我们的眼睛，所以看起来太阳就是红色的了．当天空中有云块时，云块为阳光所照射，也呈红色，从而形成了朝霞和晚霞．而正午时大气层最薄，散射不多，因此阳光仍然呈白色．对电磁场理论的理解[学生用书P60]1．电磁场的产生(1)变化的磁场产生电场(如图甲所示)，这是电磁场理论的核心之一．在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里将会产生感应电流，这是法拉第发现的电磁感应现象．麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场周围产生电场，也正是由于这个电场的产生使得放在它里面的闭合电路出现电流(如图乙所示)．这是一种普遍存在的现象，就算闭合电路不存在，电场也照样产生，而闭合电路的作用只是用来显示电场的存在．(2)变化的电场产生磁场，这是电磁场理论的核心之二．这个假设没有直接的实验做基础，它出于麦克斯韦对自然规律的洞察力，是一个大胆而且富有创造性的假设．自然规律有着和谐美和对称美．根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流会产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场(极板上的电荷量不断改变造成电场变化)周围也会产生磁场．2．对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)恒定的电场不产生磁场；(2)恒定的磁场不产生电场；(3)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场；(4)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；(5)如果在空间某处有周期性变化的电场，就在空间产生周期性变化的磁场；这个周期性变化的磁场又会引起新的周期性变化的电场，如此下去，变化的电场和磁场交替产生，从而形成由近至远传播的电磁波．某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是( )[关键提醒] 解答本题应注意以下两点：(1)均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)；(2)非均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)．[解析] 变化的电场可产生磁场，产生磁场的性质是由电场的变化情况决定的．均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场．A 中电场不随时间变化，不会产生磁场．B 和C 中电场都随时间做均匀变化，在周围空间产生稳定的磁场，这个磁场不能再激发电场，所以不能激起电磁波．D 中是一振荡电场，它将在周围空间产生振荡的磁场，振荡的磁场又产生振荡的电场，从而形成一个不可分割的统一体，即电磁场，它由近及远的传播即为电磁波．故选项D 正确．[答案] D1．关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )A ．稳定的电场产生稳定的磁场B ．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C ．变化的电场产生的磁场一定是变化的D ．振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的解析：选D.麦克斯韦电磁场理论的要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的；稳定的电场不产生磁场，均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，变化的电场产生的磁场不一定是变化的，也可能是稳定的．电磁波的特点[学生用书P60]1．电磁波传播时不需要介质，机械波传播必须在介质中传播．2．电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射现象，也能发生反射、吸收、折射等现象．它是物质存在的一种形式，也是能量传递的一种方式．3．波长、频率、波速的关系：电磁波和机械波的波速、波长、频率关系相同都是v ＝λf ，式中λ表示波长，频率与周期的关系是f ＝1T 或T ＝1f，频率的单位是赫(Hz)，也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)作单位.1 kHz ＝103Hz ，1 MHz ＝106Hz.4．在真空中传播时，不同频率的电磁波的传播速度相同，都等于光速，即v ＝c ＝3.00×108 m/s.(1)电磁波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度，在一般计算中认为电磁波在空气中的传播速度与真空中的传播速度相等．(2)机械波和电磁波的频率取决于波源，从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变．(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是( )A ．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B ．电磁波传播需要介质C ．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D ．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的[解析] 对电磁波的产生机制及传播途径要搞清，如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，就不能产生新的电场(或磁场)，也就不能产生电磁波．电磁波不同于机械波，它的传播不需要介质，故应选C 、D 项．[答案] CD2．关于电磁波，下列说法正确的是( )A ．所有电磁波的频率相同B ．电磁波只能在真空中传播C．电磁波在任何介质中的传播速度相同D．电磁波在真空中的传播速度是3.0×108 m/s答案：D电磁波谱及应用[学生用书P61]波长特征用途无线电波大↓小波动性强通信广播、导航等无线电技术红外线热效应强加热、遥测、遥感、红外制导可见光引起视觉照明、摄影等紫外线化学效应日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线贯穿性强检查、探测、医用透视、治疗等γ射线贯穿本领最强工业探伤、探测、治疗等电磁波在生活中有着广泛的应用．不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用．下列器件与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( ) A．雷达——无线电波B．手机——X射线C．紫外消毒柜——紫外线D．遥控器——红外线[关键提醒] 熟记各种电磁波的特点和应用是解题的关键．[解析] 由电磁波的不同特性可知，雷达、手机利用无线电波，消毒柜利用紫外线，遥控器则利用红外遥感技术，由此可知选项B不正确．[答案] B3．我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的( )A．热效应B．相干性C．反射性能好D．波长较长，易衍射解析：选D.红外线的波长较长，衍射现象明显，容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故D对．机械波和电磁波的比较[学生用书P61]电磁波和机械波不同：机械波的传播速度与介质有关，电磁波的传播速度与介质和电磁波的频率均有关．1．在同一均匀介质中传播时，机械波的传播速度相同；在同一均匀介质中频率不同的电磁波传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大，当波从一种介质进入另一种介质时频率不变．2．在不同的介质中传播时，频率相同的电磁波和机械波传播速度不同．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是( ) A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关C ．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D ．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象[审题指导] 解答本题应注意电磁波和机械波的本质，波长、波速和频率与哪些因素有关，并注意电磁波和机械波的共性．[解析] 机械波由振动产生，机械波传播需要介质，速度由介质决定；电磁波传播不需要介质，波速由介质和本身频率共同决定，机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B 、C 、D 正确．[答案] BCD(1)电磁波和机械波都是波，都具有波的共性，能发生干涉、衍射等现象；(2)电磁波和机械波又有自己不同的特点，传播时有的需要介质有的不需要介质，波速的影响因素也不同．[随堂检测] [学生用书P62]1．在物理学史上，最先建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是( )A ．赫兹B ．爱因斯坦C ．麦克斯韦D ．法拉第解析：选C.法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，赫兹用电火花实验证明了电磁波的存在，爱因斯坦建立了相对论，故选项C 正确．2．(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论，判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是( )解析：选BC.A 图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A 图中的下图是错误的；B 图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图中的磁场是稳定的，所以B 图正确；C 图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差π2，C 图是正确的；D 图中的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图象与上图相比较，相位相差π，故D 图错误．3．关于电磁波，下列说法中不正确的是( )A ．频率越高，传播速度越大B ．无线电波的传播不需要介质C ．无线电波在真空中的传播速度是3.0×108 m/sD．振荡的电场与振荡的磁场相互激发，由近及远传播，形成电磁波解析：选A.在真空中，电磁波的传播速度与频率无关，A错．无线电波可以在真空中传播，传播速度为3.0×108 m/s，电场与磁场相互激发，形成电磁波．B、C、D正确．4．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析：选AB.γ射线是原子核受到激发产生的，选项C错误；一切物体都在发射红外线，选项D错误．5．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机____________；(2)紫外线灯____________；(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用____________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线具有很强的贯穿能力E．红外线具有显著的热作用F．红外线波长较长，易发生衍射解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用．(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快．答案：(1)D (2)C (3)E[课时作业] [学生用书P109(单独成册)]一、单项选择题1．第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是( )A．赫兹B．爱因斯坦C．麦克斯韦D．法拉第解析：选A.麦克斯韦是第一个提出电磁场理论、预言电磁波存在的物理学家，但用实验作出证明的是赫兹，所以A正确．2．下列设备不是利用电磁波来传递信息的是( )A．电视B．手机C．无线广播D．有线电话解析：选D.有线电话是利用电磁感应的原理，通过电线传递信息，不需要发射电磁波．3．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是( )A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线解析：选A.在电磁波谱中，无线电波波长最长，γ射线波长最短．4．对电磁波传播速度表达式c＝λf的理解正确的是( )A．波长越长，传播速度就越快B．频率越高，传播速度就越快C．发射能量越大，传播速度就越快D．电磁波的传播速度与传播介质有关解析：选D.电磁波在介质中传播时的速度由介质和电磁波的频率决定，在真空中电磁波的速度都是光速．选项D正确．5．现代军事行动中，士兵都佩戴有“红外夜视仪”，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为( )A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B．一切物体均不停地辐射红外线C．一切高温物体不停地辐射红外线D．“红外夜视仪”发射出γ射线，放射物体受到激发而发出红外线解析：选B.一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同．采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而不受白天和夜晚的影响．选项B正确．6．如图所示的四种磁场变化情况中，能产生图中电场的是( )解析：选B.变化的磁场产生电场，A选项中的磁场是恒定磁场，不产生电场，A选项错；均匀变化的磁场产生恒定的磁场，选项B正确；选项C、D中的磁场是周期性变化的磁场，产生周期性变化的电场，选项C、D错误．二、多项选择题7．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )A．变化的电场和变化的磁场由近及远地向外传播，形成电磁波B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播C．电磁波由真空进入介质中，传播速度变小，频率不变D．电磁波的传播过程就是能量传播的过程解析：选ACD.变化的电场和变化的磁场由近及远地向外传播，形成电磁波；电磁波可以在真空中传播，且传播速度大于在介质中的传播速度；电磁波的传播过程同时也是能量的传播过程．8．关于波长为0.6 μm的红光，下列说法中正确的是( )A．其在真空中的传播速度为3.0×108 m/sB．其频率是5×1014HzC．传播10 m的距离需要的时间是1.0×10－5sD．在10 m的距离中约有1.7×107个波长解析：选ABD.电磁波在真空中的传播速度是光速，所以A 正确；λ＝0.6 μm ＝0.6×10－6m ，f ＝c λ＝5×1014Hz ，B 正确；t ＝xv ＝3.3×10－8s ，所以C 错误；在10 m 的距离中有波长的个数n ＝x λ＝1.7×107，D 正确．9．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( )A ．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m 之间B ．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C ．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D ．波长越短的电磁波，频率越高解析：选ACD.由v ＝λ·f 和雷达的工作原理可求得选项A 、C 、D 正确，B 错误．10．在下列说法中符合实际的是( )A ．医院里常用X 射线对病房和手术室消毒B ．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C ．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D ．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力 解析：选BD.紫外线具有杀菌、消毒的作用，X 射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X 射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以答案为B 、D.三、非选择题11．一位观众在某剧场观看演出，他的座位离扬声器有20 m 远；另一位观众在家里的电视机旁收看实况转播，他的家离剧场20 km 远，那么，他们两人谁先听到演员的歌声？(声速约为340 m/s)解析：在剧场的观众听到歌声所需的时间： t 1＝s 1v 1＝20340s ＝0.059 s ＝5.9×10－2 s 在电视机旁听到歌声所需的时间：t 2＝s 2c ＝20×1033.0×108 s ＝6.7×10－5 s t 2＜t 1，即在电视机旁的观众首先听到歌声．答案：电视机旁的观众首先听到12．某高速公路自动测速仪的原理如图甲所示，雷达向汽车驶向的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为10－6 s ，相邻两次发射时间间隔为t ，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖形波，在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波．根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离．根据自动打下的纸带，如图乙所示，请求出车速．解析：第一次测量时汽车距雷达距离s 1＝ct 12，第二次测量时汽车距雷达距离s 2＝ct 22，两次发射时间间隔为t ，则汽车车速 v ＝s t ＝s 1－s 2t ＝c （t 1－t 2）2t. 答案：c （t 1－t 2）2t。

【课题】第四章第4节电磁波谱
C.电磁波种频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
【规律方法】红外线波长长，易衍射。

X射线和v射线穿透力强。

【课堂检测】
1.某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4s。

某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图（a）所示，t=173s后雷达向正上方发射和接收的波形如图（b）所示，雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为10-4s，电磁波的传播速度为c=3×108m/s，则该战斗机的飞行
速度大约为多少？
【课堂小结】本节学习课电磁波谱的特性和应用。

【作业布置】
教材87页2.3题
学后思考教学反思得：失：。

14.4 电磁波与信息化社会14.5电磁波谱【教学目标】1、知识与技能：了解电磁波在现代社会中的应用了解电磁波谱的特点和应用2、过程与方法：理解各种电磁波的特点3、情感态度与价值观：体会科学与社会的结合之美体会事物是有两面性的【重点难点】1、重点：各种电磁波的特点2、难点：各种电磁波的特点【授课内容】一、电磁波与信息化社会1、电视简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。

电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。

2、雷达工作原理发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。

3、手机在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。

手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。

手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十至十五年后﹐很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。

容易导致胎儿畸形和发育不良。

手机危害的预防移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以移动电话响时，一秒后再听手机。

如果身边有其他电话可用，就不要使用手机。

在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法。

休息时不要将手机置于枕头边。

注意手机的摆放位置。

医学专家建议我们，手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。

2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．在同一介质中，频率越高，波速越小．3、电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变．不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关．二、电磁波谱1、红外线在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。