（江蘇專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 機械振動 機械波 光 電磁波 相對論簡介 基礎(chǔ)課時5 電磁波與相對論課件（選修34）

1、基礎(chǔ)課時5電磁波與相對論知識梳理知識點一、電磁場、電磁波、電磁波譜1.麥克斯韋電磁場理論變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生_，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生_。2.電磁場變化電場在周圍空間產(chǎn)生磁場，變化磁場在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整體，這就是電磁場。電場磁場3.電磁波(1)電磁場在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成_。(2)電磁波的傳播不需要_，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是_的(都等于光速)。(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越_。(4)vf，f是電磁波的頻率。4.電磁波的發(fā)射(1)發(fā)射條件：_電路和_信號，所以要

2、對傳輸信號進(jìn)行_ (包括調(diào)幅和調(diào)頻)。(2)調(diào)制方式調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變。調(diào)幅廣播(AM)一般使用中波和短波波段。電磁波介質(zhì)相同小開放高頻振蕩調(diào)制調(diào)頻：使高頻電磁波的_隨信號的強弱而變。調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法調(diào)制。5.無線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率_時，激起的振蕩電流_，這就是電諧振現(xiàn)象。(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做_。能夠調(diào)諧的接收電路叫做_電路。(3)從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號的過程，叫做_。檢波是_的逆過程，也叫做_。頻率相等最強調(diào)諧調(diào)諧檢波調(diào)制解調(diào)6.電磁波譜電磁波譜特性應(yīng)用真空中波長/m頻率

3、/Hz遞變規(guī)律無線電波波動性強，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)10331011波長減小頻率增大紅外線熱效應(yīng)紅外線遙感10310710111015可見光引起視覺照明、攝影1071015紫外線化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽10710910151017X射線貫穿性強檢查、醫(yī)用透視108101110161019射線貫穿本領(lǐng)最強工業(yè)探傷、醫(yī)用治療1019知識點二、狹義相對論的基本假設(shè)質(zhì)速關(guān)系、相對論質(zhì)能關(guān)系式1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是_的。(2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是_的，光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關(guān)系。2

4、.相對論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而_，物體以速度v運動時的質(zhì)量m與靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m_相同相同增大(2)物體運動時的質(zhì)量總要_靜止時的質(zhì)量m0。3.相對論質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：E_。大于mc2思考下列說法是否正確，正確的畫“”，錯誤的畫“”。(1)電磁波的傳播需要介質(zhì)。()(2)電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場。()(3)電諧振就是電磁振蕩中的“共振”。()(4)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。()(5)波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全相同。()(6)真空中的光速在不同慣性參考系中是不同的。()答案(1)(

5、2)(3)(4)(5)(6)診斷自測 1.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是_。A.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C.電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D.電磁波無法攜帶信息傳播解析電磁波的傳播不需要介質(zhì)，它能在真空中傳播，故A錯誤；衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，B正確；電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，C錯誤；電磁波是信息傳遞的一種載體，D錯誤。答案B2.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是_。A.雷達(dá)是用X光來測定物體位置的設(shè)備B.使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C.用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光D.均勻變化的電場可以產(chǎn)生恒定的磁場解析雷達(dá)是利用微波來定位的，

6、A項錯誤；使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，B項錯誤；紫外線檢驗鈔票是利用紫外線的熒光作用，C項錯誤；均勻變化的電場可以產(chǎn)生恒定的磁場，D項正確。答案D3.關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是_。A.穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場C.變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D.振蕩的電場在周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的解析麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場(電場)要在周圍空間產(chǎn)生電場(磁場)，若磁場(電場)的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場(磁場)是穩(wěn)定的，若磁場(電場)的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場(磁場)也是振蕩的，選項D正確。答案

7、D4.下列說法正確的是_。A.紅外線、紫外線、倫琴射線和射線在真空中傳播的速度均為3.0108 m/sB.紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用它穿透本領(lǐng)強的特性C.紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度D.日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用解析所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故A正確；紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用它有較強的衍射能力，故B錯誤；對同一介質(zhì)紫外線比紅外線的折射率大，故紫外線比紅外線在水中的傳播速度小，故C正確；日光燈應(yīng)用了紫外線的熒光效應(yīng)，故D正確。答案ACD5.如圖1所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速的速度行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出

8、一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是_。圖1A.同時被照亮 B.A先被照亮C.C先被照亮 D.無法判斷解析列車上的觀察者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過A和C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向C運動靠近C，而遠(yuǎn)離A，所以C的反射光先到達(dá)列車上的觀察者，看到C先被照亮，故只有C正確。答案C考點一電磁波和電磁波譜電磁波與機械波的比較 名稱項目電磁波機械波不同點產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生本質(zhì)是物質(zhì)，是電磁現(xiàn)象，是電磁振蕩的傳播不是物質(zhì)，是機械振動在介質(zhì)中的傳播傳播機理電磁場交替感應(yīng)質(zhì)點間相互作用傳播介質(zhì)不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)波的

9、種類橫波既有橫波也有縱波速度特點由介質(zhì)和頻率決定，在真空中等于光速(很大)(c3108 m/s)僅由介質(zhì)決定相同點能量都攜帶能量并傳播能量速度公式vf遵循規(guī)律均可發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象【例1】下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是_。A.電磁波只能在真空中傳播B.電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波C.做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在解析電磁波是電磁場這種物質(zhì)在空間的傳播，它既可在真空中傳播，也可在介質(zhì)中傳播，A錯誤；當(dāng)電場隨時間均勻變化時產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場不能再產(chǎn)生電場，故也就不能形成電磁波，B錯誤；做變速運動的電荷產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在

10、其周圍空間產(chǎn)生變化的電場電場、磁場交替產(chǎn)生，向外傳播的過程就形成了電磁波，C正確；麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，D錯誤。C【變式訓(xùn)練】1.電磁波與機械波的區(qū)別電磁波與聲波比較，下列說法中正確的是_。A.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B.由空氣進(jìn)入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大C.由空氣進(jìn)入水中時，電磁波波長變小，聲波波長變大D.電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)答案ABC2.對電磁波譜的考查關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是_。A.紅外線比紅光波長長，它的熱作用很強B.X射線就是倫琴射線C.陰極射線是一種頻率極高的

11、電磁波D.紫外線的波長比倫琴射線的長，它的顯著作用是熒光作用解析在電磁波譜中，紅外線的波長比可見光的長，而紅光屬于可見光，故選項A正確；陰極射線與電磁波有著本質(zhì)的不同，電磁波在電場、磁場中不偏轉(zhuǎn)，而陰極射線在電場、磁場中可能會偏轉(zhuǎn)，電磁波在真空中的速度是3108 m/s，而陰極射線的速度總是小于3108 m/s，陰極射線實際是高速電子流，故選項C錯誤；X射線就是倫琴射線，是高速電子流射到固體上產(chǎn)生的一種波長很短的電磁波，故選項B正確；紫外線的顯著作用是熒光作用，而倫琴射線的顯著作用是穿透作用，且紫外線的波長比倫琴射線的長，故選項D正確。答案ABD考點二狹義相對論的簡單應(yīng)用【例2】關(guān)于狹義相對論

12、的說法，正確的是_。A.狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B.狹義相對論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運動無關(guān)C.狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系D.狹義相對論在任何情況下都適用解析狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項A正確；狹義相對論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不變原理)，與光源的運動無關(guān)，選項B正確；狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系，故選項C正確，D錯誤。ABC解析公式中的m0是物體的靜止質(zhì)量，在v遠(yuǎn)小于光速時，經(jīng)典力學(xué)依然成立，故A、B錯誤，C、D正確。答案CD1.電磁波包含了射

13、線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是_。A.無線電波、紅外線、紫外線、射線B.紅外線、無線電波、射線、紫外線C.射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、射線、紅外線解析電磁波的波長范圍很廣，按波長由長到短的順序排列，其順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線。所以，選項A正確。答案A2.關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是_。A.電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B.紫外線的頻率比可見光低，長時間照射可以促進(jìn)鈣的吸收，改善身體健康C.X射線和射線的波長比較短，穿透力比較強D.紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線解析無線電波的

14、波長長，易發(fā)生衍射現(xiàn)象，A正確；紫外線的頻率比可見光高，B錯誤；X射線和射線的波長短，能量大，穿透能力強，故C正確；任何物體都能輻射紅外線，D錯誤。答案AC3.關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是_。A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同解析電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語言交流，選項A錯誤；太陽光中的可見光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機械波，它們的傳播速度不同，選項C錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長比X射線波長大得多，

15、選項D錯誤。答案B4.間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標(biāo)。這種照相機能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車隊離開，也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于_。A.可見光波段 B.紅外波段 C.紫外波段 D.X射線波段解析所有的物體都能發(fā)出紅外線，熱的物體的紅外線輻射比冷的物體強，間諜衛(wèi)星上裝的遙感照相機，實際上是紅外線探測器，它能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外線輻射，這是紅外線攝影的基礎(chǔ)。再者，紅外線波長比其他波(如可見光、紫外線、X射線)的長，有較好的穿透云霧的能力，選項B正確。答案B5.以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述中正確的是_。A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振B.變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場C.測速儀通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的干涉原理D.狹義相對論認(rèn)為，在慣性參考系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)解析用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，選項A錯誤；在均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，選項B正確；測速儀通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的反射原理，選項C錯誤；狹義相對論認(rèn)