高中人教版 (新课标)5 电磁波谱学案设计

这是一份高中人教版 (新课标)5 电磁波谱学案设计，共3页。学案主要包含了电磁波与信息化社会，电磁波谱等内容，欢迎下载使用。

5 电磁波谱


课堂合作探究


问题导学


一、电磁波与信息化社会


活动与探究1


1．电磁波可以通过什么方式进行传播？用光缆通信有何特点？


2．雷达的基本原理是什么？


迁移与应用1


某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，该电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？





1．电磁波在真空中的速度c＝3.00×108 m/s是自然界的基本常数，应记住。


2．注意雷达波从发射到接收通过的路程是雷达与目标距离的两倍。


二、电磁波谱


活动与探究2


1．许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以“看到”物体。你知道哪些动物有这方面的功能吗？


2．天空为什么是亮的，看起来是蓝色的，而傍晚的阳光却比较红？


3．哪些现象能说明电磁波具有能量？试举例。


4．我们根据什么说电磁波是一种物质？


迁移与应用2


下列说法正确的是（ ）


A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性


B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用


C．X射线的穿透本领比γ射线更强


D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠





电磁波的特性及应用


当堂检测


1．高原上的人皮肤黝黑（ ）


A．与高原上人的生活习惯有关


B．与高原上的风力过大有关


C．与高原上紫外线辐射过强有关


D．由遗传本身决定


2．电磁技术的发展，使得人们的生活发生了很大的变化。关于电磁技术的应用，下列说法正确的是（ ）


A．手机与手机之间可以直接通信


B．电磁灶的灶台与锅之间，如果隔有绝缘物质，通电后则锅不可能被加热


C．微波炉内盛放食物的器皿，只能是金属器皿


D．电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的


3．据报道，新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军，红外夜视镜是利用了（ ）


A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点


B．红外线热效应强的特点


C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点


D．红外线肉眼不可见的特点


4．关于雷达的特点，下列说法中正确的是（ ）


A．雷达所用无线电波的波长比短波更短


B．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离


C．雷达在能见度低的黑夜将无法使用


D．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标


5．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（ ）


A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变


B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高


C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射


D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线


答案：


课堂·合作探究


【问题导学】


活动与探究1：


1．答案：（1）可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输。


（2）用光缆通信，由于光的频率高，所以承载的信息量大，同时光缆传输有抗干扰能力强、损耗小、通信质量高的特点。


2．答案：（1）雷达是利用无线电波来判定物体位置的无线电设备，它是利用电磁波遇到障碍物要反射的特点来工作的，通过电磁波的发射、反射和接收，可以测定障碍物的方位和距离。


（2）雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端。


（3）雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段。


（4）雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间短于1 μs，两次发射的时间间隔约为0.1 ms。


（5）障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。


迁移与应用1：答案：1.5×109 Hz 30 km


解析：由c＝λf，可得电磁波的振荡频率


f＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3×108,20×10－2)Hz＝1.5×109 Hz。


电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离


s＝cΔt＝c（eq \f(1,n)－t）＝3×108×（eq \f(1,5 000)－0.02×10－6）m≈6×104 m


所以雷达的最大侦察距离


s′＝eq \f(s,2)＝3×104 m＝30 km。


活动与探究2：


1．答案：主要是蛇类具有这方面的功能。


2．答案：由于大气把阳光向四面八方散射，所以看到天空是亮的。在没有大气的太空，即使太阳高悬在空中，它周围的天空也是黑暗的。由于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，所以天空看起来是蓝色的。大气对波长较短的光吸收能力比较强，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光通过大气折射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红。


3．答案：例如，放在红外线区域的温度计升温很快；γ射线具有很强的贯穿能力等。


4．答案：从电磁波可以脱离电荷独立存在、不需借助媒质传播、具有能量三个方面可知，电磁波和实物粒子一样，是一种物质，这是人们对于物质认识的一个重大发现。


迁移与应用2：B 解析：麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。X射线是原子的内层电子受激发而产生的，γ射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同，但X射线和γ射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的γ射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠。


【当堂检测】


1．C 解析：高原上空气稀薄，对紫外线的反射作用很弱，所以太阳光中含有大量的紫外线，导致高原上的人皮肤黝黑。


2．D


3．C 解析：红外夜视镜利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点，故选C。


4．AB 解析：雷达所用的无线电波是波长非常短的微波，选项A正确。在雷达的工作显示屏上，直接标的是距离，选项B正确。雷达在黑夜也能使用，选项C错误。雷达发射的是间断的无线电波，选项D错误。


5．AB 解析：X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光应比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故选项C、D错误。





波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
特性
波动性强
热效应
引起


视觉
化学作用、荧光效应
贯穿本领强
贯穿本领最强
应用
无线电


技术
加热、遥感
照明、摄影
感光技术、医用消毒
检查探测、医用透视
工业探伤、医用治疗