4.2 电磁波 4.3 电磁波谱 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦电磁波的产生（麦克斯韦电磁理论）、传播特点（横波、真空中光速）及电磁波谱（无线电波至γ射线）的应用，通过问题式预习（如“变化的电场能否产生磁场”）衔接电磁振荡知识，以赫兹实验为支架构建“理论-实验-应用”学习脉络。 其亮点是通过任务型课堂和实例分析落实核心素养，科学思维上用“紫外线防伪”“雷达”等判断电磁波种类，科学态度与责任上结合应用利弊（如红外线加热与γ射线治疗）培养辩证观。采用表格归纳（电磁波谱用途、麦克斯韦理论对比）和探究活动（医疗器械原理分析），助学生深化物理观念，教师可直接用于课堂互动与知识梳理。

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第四章　电磁振荡与电磁波 2　电磁波 3　电磁波谱 1 学习任务目标 1.了解电磁场理论和电磁波的特点；了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。(物理观念) 2.通过查阅与电磁波谱中不同波段电磁波应用相关的资料，培养收集信息、加工处理信息的能力。(科学思维) 3.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，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物主义的价值观。(科学态度与责任) 2　电磁波 3　电磁波谱 2 问题式预习 知识点一　电磁波 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)______的磁场能够在周围空间产生电场。 (2)______的电场能够在周围空间产生磁场。 2．电磁波 (1)定义：变化的______和______交替产生而形成的_________由近及远传播形成电磁波。 变化 变化 电场 磁场 电磁场 2　电磁波 3　电磁波谱 3 (2)传播特点 ①电磁波的传播_________介质，可以在______中传播。 ②电磁波的电场和磁场的方向都与传播方向______，所以电磁波是___波。 (3)电磁波在传播过程中，频率______，始终与______电路的频率相同，在______中的波速等于光速c。 3．赫兹实验证实了_________的存在。 不需要 真空 垂直 横 不变 振荡 真空 电磁波 4 知识点二　电磁波谱 1．电磁波谱 电磁波包括无线电波、_________、可见光、紫外线、X射线、_________等，把这些电磁波按______或______排列起来，就形成了____________。 红外线 γ射线 波长 频率 电磁波谱 2．电磁波的应用 项目 波长范围 用途 无线电波 几毫米到几十千米 通信、______、导航 红外线 760～106 nm 加热、遥控、______ 可见光 400～760 nm 引起视觉 紫外线 60～400 nm ____________、荧光作用 X射线 10-11～10-8 m 检查工件、探测、______ γ射线 10-16～10-11 m 工业探伤、______ 广播 遥感 杀菌消毒 透视 治疗 [科学思维] 　请描述下列应用中所用到的电磁波种类。 (1)甲：_________。 (2)乙：_________。 (3)丙：_________。 (4)丁：____________。 紫外线 X射线 红外线 无线电波 [判一判] 1．可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段，其中红光波长最长。 (　　) 2．红外线属于可见光。 (　　) 3．紫外线有明显的热效应。 (　　) √ × × 任务型课堂 任务一　麦克斯韦电磁理论与电磁波 1．建立了完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 (　　) A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 赫兹 D. 麦克斯韦 √ 2　电磁波 3　电磁波谱 9 2．(多选)关于电磁场的理论，下列说法中正确的是 (　　) A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场 BD　解析：变化的电场产生磁场有两层含义，即均匀变化的电场产生恒定的磁场，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，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B、D正确，A、C错误。 √ √ 10 3．某电路中电场随时间变化的图像如图所示，能发射电磁波的电场是 (　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D √ D　解析：由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场……如此不断交替，便会形成电磁波。 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2.对电磁场的理解 (1)电磁场的产生：振荡电场产生同频率的振荡磁场，振荡磁场产生同频率的振荡电场，周期性变化的电场、磁场相互激发，形成的电磁场一环套一环，如图所示。 (2)电磁场并非简单地将电场、磁场相加，而是相互联系、不可分割的统一整体。在电磁场示意图中，电场E矢量和磁场B矢量，在空间相互激发时，相互垂直，以光速c在空间传播。 任务二　电磁波的特点及应用 [探究活动] 许多医院的医疗器械应用了一些物理知识，了解其原理对这些器械的使用能有很大帮助。 理疗时常用烤灯照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的烤灯利用了什么物理知识？X光机和紫外线灯呢？ 提示：该烤灯又称红外线烤灯，主要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。X光机是用来透视人体内的器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，所以采用了X射线。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效应。 15 [评价活动] 1．(多选)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辐射作用，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 √ √ 2．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是　 (　　) A. 红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体 B. 过强的紫外线照射有利于人体皮肤的健康 C. 电磁波中频率最大的为γ射线，其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 D　解析：X射线有很强的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误。 √ 3．电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱，如图所示。下列说法正确的是 (　　) A. 移动电话使用可见光进行Wi­Fi联网 B. 冷物体的红外辐射比热物体的红外辐射强 C. 紫外线具有的能量足以破坏细胞中的物质 D. X射线的频率比γ射线的频率高 √ C　解析：移动电话经常使用Wi­Fi联网，也会用蓝牙传输数据，两种方式均是利用电磁波来传输信息的，都属于电磁波中的微波，故A错误；根据辐射的特点可知，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，故B错误；紫外线频率较高，所以具有较高的能量，可以破坏细胞中的物质，通常用于杀菌，故C正确；在电磁波谱中，常见的电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，它们的波长依次变短，频率依次变高，故D错误。 1．电磁波的共性 (1)不同频率的电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段都有重叠，不能严格区分。 (2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们都可以在真空中传播。 (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 2．电磁波的个性 (1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性。波长越长越容易产生干涉、明显的衍射现象，波长越短，穿透能力越强。 (2)同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越高，折射率越大，速度越小。 22 本节课掌握了哪些考点？ 本节课还有什么疑问点？ 23 谢 谢！ 24 $