高三物理一轮复习课件1：125-电磁波-相对论.pptx

1、一、电磁场与电磁波一、电磁场与电磁波知识梳理知识梳理1麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论基础要点整合基础要点整合恒定恒定变化变化频率频率恒定恒定变化变化频率频率2电磁场：电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的统一体，这就是电磁场联系成为不可分离的统一体，这就是电磁场3电磁波电磁波(1)形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波(2)特点特点电磁波是电磁波是 波，在空间传播波，在空间传播 介质介质真空中电磁波的速度为真空中电磁波的速度为 m/s.电磁波的传播速度电磁波的传播速度v等于波长等于波长和频率和频率f的的 ，

2、即即v_.不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速度是不同的，频率越高，波速 不需要不需要3.0108 乘积乘积越小越小f横横自主检测自主检测1关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是的是A稳定的电场产生稳定的磁场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变化的电场产生的磁场一定是变化的D振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的振荡的电场周围空

3、间产生的磁场也是振荡的答案答案D二、无线电波的发射和接收二、无线电波的发射和接收知识梳理知识梳理1发射电磁波的条件发射电磁波的条件(1)要有足够高的要有足够高的 ；(2)电路必须电路必须 ，使振荡电路的电场和磁场，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间分散到尽可能大的空间2调制：调制：有有 和和 两种方式两种方式振荡频率振荡频率开放开放调频调频调幅调幅3无线电波的接收无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流的频率相同时，激起的振荡电流 ，这就，这就是电谐振现象是电谐振现象(2)使 接 收 电 路 产 生 电 谐

4、 振 的 过 程 叫使 接 收 电 路 产 生 电 谐 振 的 过 程 叫做做 (3)从经过调制的高频振荡中从经过调制的高频振荡中“检检”出调制信出调制信号的过程，叫做号的过程，叫做 检波是检波是 的逆过程，的逆过程，也叫做也叫做 最强最强调谐调谐检波检波调制调制解调解调自主检测自主检测2下列说法正确的是下列说法正确的是A振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大大B使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强

5、频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强D电磁波无法携带信息传播电磁波无法携带信息传播答案答案C三、电磁波谱三、电磁波谱1电磁波谱：电磁波谱：按照电磁波的按照电磁波的 或或 大小大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱2电磁波谱按波长由大到小的排列顺序电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为为 、_、红外线、可见光、紫外线、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线、射线射线3各种电磁波的特性：各种电磁波的特性：红外线热效应显著；红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；射线穿透本领很大；射线穿

6、透本领更大射线穿透本领更大波长波长频率频率无线电波无线电波微波微波自主检测自主检测3关于电磁波谱，下列说法正确的是关于电磁波谱，下列说法正确的是A电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波无线电波B紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康促进钙的吸收，改善身体健康CX射线和射线和射线的波长比较短，穿透力比较强射线的波长比较短，穿透力比较强D线外线的显著作用是热作用，温度较低的物线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体不能辐射红外线 答案答案AC四、相对论四、相对论1狭义相对论

7、的基本假设狭义相对论的基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是一切物理规律都是 的的(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是性参考系中都是 的的2时间和空间的相对性时间和空间的相对性(1)“同时同时”的相对性：同时是的相对性：同时是 的，与参的，与参考系的运动有关考系的运动有关相同相同相同相同相对相对自主检测自主检测4关于狭义相对论的说法，不正确的是关于狭义相对论的说法，不正确的是A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的

8、切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于真空中的速度都等于c，与光源的运动无关，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用狭义相对论任何情况下都适用答案答案D(1)下列关于电磁波的说法正确的是下列关于电磁波的说法正确的是A均匀变化的磁场能够在空间产生电场均匀变化的磁场能够在空间产生电场B电磁波在真空和介质中传播速度相同电磁波在真空和介质中传播速度相同C只要有电场和磁场，就能产生电磁波只要有电场和磁场，就能产生电磁波D电磁波在同种介质中只能沿直线传播

9、电磁波在同种介质中只能沿直线传播考点核心突破考点核心突破考点一对麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解考点一对麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解(2)目前雷达发射的电磁波频率多在目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至至1 000 MHz的范围内请回答下列关于雷达的范围内请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题和电磁波的有关问题雷达发射电磁波的波长范围是多少？雷达发射电磁波的波长范围是多少？能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？标间的距离？解析解析(1)如果电场如果电场(或磁场或磁场)是均匀变化的，是均匀变化的，产生的磁场产生的磁场(或电场或电场)是恒定的

10、，不能产生新的是恒定的，不能产生新的电场电场(磁场磁场)，因而不能产生电磁波，因而不能产生电磁波，A正确、正确、C错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由长不等，由vf知不同介质中波的传播速度知不同介质中波的传播速度不同，不同，B错误；电磁波在同种均匀介质中才能错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，沿直线传播，D错误错误答案答案(1)A(2)0.3 m1.5 m能能1(2013四川理综四川理综)下列关于电磁波的说法，下列关于电磁波的说法，正确的是正确的是A电磁

11、波只能在真空中传播电磁波只能在真空中传播B电场随时间变化时一定产生电磁波电场随时间变化时一定产生电磁波C做变速运动的电荷会在空间产生电磁波做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在存在突破训练突破训练解析解析电磁波的传播不需要介质，能够在真电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，并不是只能在真空中传播，空中传播，并不是只能在真空中传播，A错误，错误，均匀变化的电场，产生恒定的磁场，并不能生均匀变化的电场，产生恒定的磁场，并不能生成电磁波，成电磁波，B错误，如果做变速运动的电荷产错误，如果做变速运动的电荷产生非均匀变化的磁场，可

12、以生成电磁波，生非均匀变化的磁场，可以生成电磁波，C正正确，赫兹利用实验第一次验证了电磁波的存在，确，赫兹利用实验第一次验证了电磁波的存在，D错误错误答案答案C考点二电磁波谱分析及电磁波的应用考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱电磁波谱频率频率/Hz真空中波长真空中波长/m特性特性无线无线电波电波103波动性强，波动性强，易发生衍射易发生衍射红外线红外线10111015103107热效应热效应可见光可见光1015107引起视觉引起视觉紫外线紫外线10151017107109化学效应、荧化学效应、荧光效应、灭菌光效应、灭菌消毒消毒X射线射线101610191081011贯穿本领强贯穿本领强射

13、线射线10191011贯穿本领最强贯穿本领最强应用应用递变规律递变规律无线电无线电技术技术红外遥感红外遥感照明、摄影照明、摄影医用消毒、防伪医用消毒、防伪检查、医用透视检查、医用透视工业探伤、医用治疗工业探伤、医用治疗直线传播能力增强直线传播能力增强衍射能力减弱衍射能力减弱特别提醒特别提醒(1)波长不同的电磁波，表现出波长不同的电磁波，表现出不同的特性其中波长较长的无线电波和红外不同的特性其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、外线、X射线、射线、射线等，穿透能力较强射线等，穿透能力较强(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁

14、波的波长电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、射线、X射线和射线和射线都有重叠，但它们产生的机理不射线都有重叠，但它们产生的机理不同同 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A红外线、紫外线、伦琴射线和红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真射线在真空中传播的速度均一样，均为空中传播的速度均一样，均为3108 m/sB红外线应用在遥感技术中，是利用它穿红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性透本领强的特性C紫外线在水中的传播速度小于红外线在紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度水中的传播速度D日光灯是紫外线的荧光效应

15、的应用日光灯是紫外线的荧光效应的应用解析解析不同波长的电磁波在真空中的传播不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为速度均为c；红外线在遥感技术中用到了它的；红外线在遥感技术中用到了它的衍射现象；紫外线在水中的传播速度小于红外衍射现象；紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度；利用紫外线的荧光效应线在水中的传播速度；利用紫外线的荧光效应可以制成日光灯，由此可知可以制成日光灯，由此可知A、C、D正确正确答案答案ACD2关于电磁波，下列说法正确的是关于电磁波，下列说法正确的是A雷达是用雷达是用X光来测定物体位置的设备光来测定物体位置的设备B用红外线照射时，大额钞票上用荧光物用红外线照射时，大额

16、钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光质印刷的文字会发出可见光C利用红外线的热效应对物体进行烘干利用红外线的热效应对物体进行烘干D利用红外线波长较长、容易发生衍射的利用红外线波长较长、容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影特点进行远距离和高空摄影解析解析雷达是用微波来测定物体位置的，雷达是用微波来测定物体位置的，A错；紫外线才能使荧光物质发光，错；紫外线才能使荧光物质发光，B错；由红错；由红外线的特点可知，外线的特点可知，C、D均对均对答案答案CD突破训练突破训练 (1)如图如图1151所示，沿平直铁路线有所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔间距相等的三座铁塔A、B和和C.假想有一列车沿假想

17、有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，发出一个闪光，列车上的观测者测得列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是两铁塔被照亮的顺序是A同时被照亮同时被照亮BA先被照亮先被照亮CC先被照亮先被照亮 D无法判断无法判断图图1151考点三狭义相对论的简单应用考点三狭义相对论的简单应用(2)一个以一个以2108 m/s的速度运动着的球，半径为的速度运动着的球，半径为a，试分析静止着的人观察球会是什么样的形状？试分析静止着的人观察球会是什么样的形状？(3)远方的一颗星以远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，在地球的速度离开地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按

18、上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？在此星球上测其闪光周期为多大？解析解析(1)列车上的观察者看到的是由列车上的观察者看到的是由B发出后发出后经过经过A和和C反射的光，由于列车在这段时间内向反射的光，由于列车在这段时间内向C运运动靠近动靠近C，而远离，而远离A，所以，所以C的反射光先到达列车上的反射光先到达列车上的观察者，看到的观察者，看到C先被照亮，故只有先被照亮，故只有C正确正确狭义相对论问题的求解技巧狭义相对论问题的求解技巧(1)解决解决“同时同时”的相对性问题，可从三个方面的相对性问题，可从三个方面入手：入手：令观察者静止，判断被

19、观察者因相对运动而引令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化起的位置变化结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间用的时间光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生后发生(2)解决长度的相对性问题应当注意：解决长度的相对性问题应当注意：“动尺缩短动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，这种长度收相对静止时测量的长度要短一些，这种长度收缩并非幻觉，并非看上去短了，它的确变短了，缩并非幻觉，并非看上去短了，它的确变短了，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动的速度越接近光速时，这种收缩效应就变得越的速度越接近光速时，这种收缩效应就变得越显著显著在具体计算中要明确，长度收缩指的是只在具体计算中要明确，长度收缩指的是只在物体运动方向上的长度收缩，在垂直于运动在物体运动方向上的长度收缩，在垂直于运动方向上的长度没有变化方向上的长度没有变化