第4节 电磁波谱-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本高中物理讲义聚焦电磁波谱核心知识点，系统梳理按波长从长到短排列的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，阐述其作为电磁波的共性及不同波段的产生机理、特性与应用，搭建从电磁波本质到具体应用的学习支架。 该资料以情境导入（如太阳紫外线图像问题）激发兴趣，通过师生互动（如干涉衍射讨论、冰窖辐射分析）培养科学探究与科学思维，结合例题及针对练强化物理观念。课中辅助教师引导学生主动建构知识，课后助力学生巩固应用、查漏补缺，提升知识迁移能力。

第四节　电磁波谱 【素养目标】　1.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。2.知道不同波长电磁波的特性及其主要用途。 知识点一　电磁波谱 【情境导入】　紫外线波段的太阳图像与我们常见的太阳大不相同，通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。你知道左右哪幅图像是紫外线波段的太阳图像吗？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？ 提示：左面那幅是紫外线波段的太阳图像；除了可见光和紫外线，还有红外线和少量的X射线、γ射线。 【教材梳理】 (阅读教材P108完成下列填空) 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。 2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。它们都是本质相同的电磁波，都具有电磁波的性质。 学生用书第110页 3．电磁波的多样性 (1)频率低的无线电波由于波长较长，较容易发生干涉和衍射现象，而频率高的X射线、γ射线由于波长较短，因此较难观察到干涉、衍射现象。 (2)不同的电磁波，产生机理不同。无线电波是自由电子振荡产生的，红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的，X射线是原子的内层电子受到激发后产生的，γ射线是原子核受激发后产生的。 【师生互动】　干涉和衍射是波特有的现象，机械波能发生干涉和衍射，电磁波可以发生干涉和衍射吗？如果能，无线电波和可见光哪个更容易发生衍射？ 提示：可以。无线电波波长更长，更容易发生衍射。 (多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象 C．电磁波谱的频带很宽 D．电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄 答案：AC 解析：电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长、频率不同而已，其中波长最长的波跟波长最短的波之间频率相差1020倍，故A、C正确。 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　　) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 答案：A 解析：在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，所以选项A正确。 关于电磁波谱，下列说法不正确的是(　　) 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．X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，温度较低的物体也能辐射红外线 答案：C 解析：波长更长的无线电波波动性更显著，更易发生干涉、衍射现象，故A正确；红外线、紫外线、可见光都是原子外层电子受激发产生的，故B正确；从电磁波产生的机理可知，γ射线是原子核受激发后产生的，故C错误；不论物体温度高低如何，都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强，故D正确。 知识点二　电磁波的特性及应用 【情境导入】　如图展示了各波段电磁波波长的大致范围及其应用案例。 不同波段电磁波波长的大致范围及其应用案例 测量体温、消毒、透视分别用到哪些波段的电磁波？ 提示：红外线　 紫外线　X射线 【教材梳理】 (阅读教材P109—P111完成下列填空) 1．无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波，它主要用于通信、广播及其他信号传输。 2．红外线：红外线的波长范围为0.77 μm～1 mm，介于无线电波与可见光之间。红外线有明显的热效应，可以用来加热物体、烘干油漆和谷物。 3．可见光：能够引起人的视觉的光只在一个很窄的波段内，通常称为可见光。 4．紫外线：具有较强的荧光效应；紫外线还具有明显的化学作用，因此被普遍用于杀菌或消毒。 学生用书第111页 5．X射线：是一种波长比紫外线还短的电磁波，波长范围为10-3～10 nm。它的穿透能力很强。可以用来检测部件内部有没有砂眼、裂纹或气孔；在医学上可以用来透视人体。 6．γ射线：具有很高的能量，能破坏生命物质的结构。在医学上可以摧毁病变的细胞如癌细胞；在农业上用来培育优良品种。 【师生互动】　一切物体都会辐射红外线，包括冰块也在不停辐射红外线，那为什么在冰窖中我们还会感到很冷？ 提示：在冰窖中四周为冰，温度较低，它向外辐射红外线的本领比人体弱，人体在相同时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线要多的多，因此人会感觉越来越冷。 (2024·湖州市高二期末)关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是(　　) A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力 B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒 C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应 D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症 答案：C 解析：医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。 不同电磁波的特性及应用 电磁波 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为由低到高 真空中的波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 引起 视觉 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、 照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗 针对练1．(2024·广州市荔湾区高二开学考试)“神舟十五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是(　　) A．红外线 B．X射线 C．微波 D．超声波 答案：C 解析：在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波(电磁波的一种)，故选C。 针对练2.下列关于紫外线的说法正确的是(　　) A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射 B．一切高温物体发出的光都含有紫外线 C.紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 答案：C 解析：紫外线有显著的化学作用，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，C正确。 1．(2024·惠州市高二统考期中)使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波(　　) A．是蓝光 B．波长比手机通信的电磁波短 C．在真空中的传播速度大小为340 m/s D．不能在真空中传播 答案：B 解析：蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围内，不是蓝光，A错误；蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大，所以其波长比手机通信的电磁波短，B正确；电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s，故C、D错误。故选B。 2．(鲁科版选择性必修第二册P108T2)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(　　) A．把带电体和永磁体放在一起，可在其周围空间中产生电磁波 学生用书第112页 B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的 C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理 D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 答案：B 解析：变化的磁场、电场才能产生电磁波，A错误；手机、电视、光纤通信都可以用电磁波来传递信息，B正确；医院中用于检查病情的“B超”利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场“透视”行李箱的安检装置是利用X射线的穿透性来成像的，D错误。故选B。 3．我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过(　　) A．直接对话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波 答案：D 解析：舱外为真空环境，声波无法传播，则舱外的航天员与舱内的航天员不能直接对话，故A错误；现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的，故D正确，B、C错误。 4．红外线测温仪与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点，下列说法正确的是(　　) A．当人体温度超过36.8 ℃时才向外辐射红外线 B．红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长 C．红外线除了用来做测温仪，还可以用来进行杀菌消毒 D．晚上的时候，我们看到淡淡的红光，那就是红外线 答案：B 解析：无论人体温度高低都会向外辐射红外线，故A错误；红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长，故B正确；红外线测温仪是依据人体温度越高，人体辐射的红外线强度越大来测体温的，红外线有良好的热效应，用来杀菌消毒的是紫外线，故C错误；红外线是肉眼不可见的，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $