4.4电磁波谱 教学设计 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理教学设计聚焦“电磁波谱”核心知识，通过紫外线与可见光图像对比导入，引导学生思考太阳辐射的电磁波组成，系统梳理无线电波、红外线至γ射线的波长频率特性及应用，衔接电磁波传播知识，构建完整认知框架。 突出核心素养融合，物理观念层面用表格归纳各波段参数强化认知，科学思维环节设雷达用微波讨论培养推理能力，科学探究结合红外遥感等实例分析应用，STSE拓展“寻找地外文明”激发科学态度与责任。多媒体辅助实例丰富，结构清晰易操作，助力学生具象理解抽象概念，教师可直接高效教学。

4.4电磁波谱 授课时间 课时 第一课时(共1课时) 课型 新课 教学 目标 【物理观念】了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一样，也是电磁波。了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。 【科学思维】了解电磁波谱中各波段的主要特性和在科技、经济、社会发展中的应用 【科学探究】体会电磁波的应用对现代社会的影响,明确不同的电磁波具有的不同用途和危害。引发学生对波动现象的好奇心。 【科学态度与责任】引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学生探索地外未知生命的热情，增加求知欲。 教学重难点 【教学重点】电磁波的组成，分波段解释无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用 【教学难点】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用 教学准备 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：导入新课 如图，对比波长为 211 nm 的紫外线和可见光的图像可以看出，它与我们常见的太阳大不相同。 除了可见光和紫外线，你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗？ 观察图片思考道太阳能发出哪些波段的电磁波？ 引起学生学习的兴趣，为下面的学习做铺垫 环节二：电磁波谱 1.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，叫电磁波谱。 2.电磁波包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、γ 射线等。不同电磁波具有不同的波长（频率），具有不同的特性。 阅读课文了解电磁波谱 掌握按波长由长到短是无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、γ 射线等。 环节三：无线电波 1.无线电波 （1）定义：技术上把波长大于 1mm（频率低于 300 GHz）的电磁波称作无线电波。 （2）按波长（频率）划分为分为长波、中波、短波、微波。 无线电波的波段划分 波段 波长 /m 频率 /MHz 传播方式 主要用途 长波 30000～3000 0.01 ~0.1 地波 广播、导航 中波 3000 ～ 200 0.1~1.5 地波和天波 中短波 200 ～ 50 1.5 ～ 6 天波 调幅（AM）广播、导航 短波 50 ～ 10 6 ～ 30 波段 波长 /m 频率 /MHz 传播方式 主要用途 微波 米波（VHF） 10 ～ 1 30 ～ 300 近似直线传播 调频（FM）广播、电视、导航 分米波（UHF） 1 ～ 0.1 300 ～ 3 000 直线传播 电视 雷达 移动通信 导航 射电天文 厘米波 0.1 ～ 0.01 3 000 ～ 30000 毫米波 0.01 ～0.001 30 000 ～300000 2.主要应用 无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，雷达用的是微波。 思考讨论：为什么雷达要用微波？ 雷达天线 移动电话也应用了无线电波 每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的信息转变为高频电信号发射到空中；同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方送来的信息。 射电望远镜 天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波，进行天体物理研究。 阅读课文了解无线电波 阅读课文 学生思考讨论 掌握无线电波的各个波段的传播方式和主要用途 了解无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 锻炼学生的语言表达能力，了解雷达用的是微波 环节四：红外线 1.定义：红外线是一种波长比红光的波长还长的不可见光。其波长范围很宽，约760nm～１mm。 2. 红外线的显著特征热效应 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。 3.应用 （1）红外探测器 （2）红外遥感技术 ①用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。 ②利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。 红外线测温仪 （3）红外线遥控：家用电器配套的遥控器。 出示图片：遥控器 （4）红外线加热物体 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体。 思考讨论：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？ 阅读课文了解红外线的定义和红外线的显著特征热效应 阅读课文了解红外线的应用 学生思考讨论 锻炼学生的自主学习能力 锻炼学生的自主学习能力 拓展学生的知识面 环节五：可见光 1. 定义：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。 2.可见光的波长为400 〜760 nm。科学研究发现，波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色。 3. 可见光分为红、橙、黄、绿、蓝、靛 、紫七种色光。 出示图片：彩虹 大气中的水滴把阳光分解为色光。 各色光在真空中的波长和频率 光的颜色 波长 /nm 频率 /10 14 Hz 光的颜色 波长 /nm 频率 /10 14 Hz 红 760 ～ 630 3.9 ～ 4.8 青 500 ～ 450 6.0 ～ 6.7 橙 630 ～ 600 4.8 ～ 5.0 蓝 450 ～ 430 6.7 ～ 7.0 黄 600 ～ 570 5.0 ～ 5.3 紫 430 ～ 400 7.0 ～ 7.5 绿 570 ～ 500 5.3 ～ 6.0 阅读课文了解可见光 了解红、橙、黄、绿、蓝、靛 、紫在真空中的波长和频率 环节六：紫外线 五、紫外线 1.紫外线定义：在紫光之外，人眼看不到比紫光波长更短，波长范围为 5 〜 370 nm 的电磁波是紫外线。 2.应用 （1）灭菌消毒 出示图片：紫外线消毒 （2）促进钙的吸收 人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，改善身体健康状况。 （3）使荧光物质发光 许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施。 阅读课文了解紫外线的定义和应用 了解紫外线具有灭菌消毒、促进钙的吸收、使荧光物质发光 环节七： X 射线和 γ 射线 1.X射线 （1）波长比紫外线还短，具有很强的穿透力。 （2）X射线对生命物质有较强的作用，过量的照射会引起生物体的病变。 （3）X 射线应用 ①探测金属部件内部的缺陷 ②X 射线检查人体的内部器 利用X射线拍摄的人体组织照片。 ③机场、车站等地的安检 2.γ 射线 （1）γ射线:是波长最短的电磁波，它具有很高的能量，能破坏生命物质。 （2）γ 射线的应用 ①在医学上，可以摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症。 ②γ 射线的穿透能力很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。 STSE 寻找地外文明 人类在1974 年发给外星人的电报的内容 时至今日，人们虽然已经发现了太阳系外的行星，但还没有找到地外文明。目前已知的文明星球只有一个 —地球。生活在地球上的人们应该更加爱护自己的地球母亲 阅读课文了解 X 射线和 γ 射线 锻炼学生的自主学习能力 作业设计 必做：整理本节知识点+课后题第2、3、4题 选做：预习5.1 板书设计 4.4电磁波谱 一、电磁波谱 二、无线电波 三、红外线 红外线的应用：红外探测器、红外遥感技术、红外线遥控、红外线加热物体。 四、可见光 分为红、橙、黄、绿、蓝、靛 、紫七种色光 五、紫外线 1.在紫光之外，人眼看不到比紫光波长更短的电磁波。 2.紫外线的应用：灭菌消毒、促进钙的吸收、使荧光物质发光 六、X 射线和 γ 射线 1.X 射线检查人体的内部器官，检查金属构件内部的缺陷。 2. γ 射线摧毁癌细胞治疗癌症，检查金属构件内部的缺陷。 课后反思 备课组长签字： 学科网（北京）股份有限公司 $