高三物理一輪復習課件1：125-電磁波-相對論

第五節(jié)電磁波與相對論一、電磁場與電磁波◎知識梳理1．麥克斯韋電磁場理論基礎(chǔ)要點整合恒定變化頻率恒定變化頻率2．電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場．3．電磁波(1)形成：電磁場由近及遠地傳播形成電磁波．(2)特點①電磁波是

波，在空間傳播

介質(zhì)．②真空中電磁波的速度為

m/s.③電磁波的傳播速度v等于波長λ和頻率f的

，即v＝___.④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

．不需要3.0×108

乘積越小λf橫◎自主檢測1．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．振蕩的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的答案D二、無線電波的發(fā)射和接收◎知識梳理1．發(fā)射電磁波的條件(1)要有足夠高的

；(2)電路必須

，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間．2．調(diào)制：有

和

兩種方式．振蕩頻率開放調(diào)頻調(diào)幅3．無線電波的接收(1)當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，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

．(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

．最強調(diào)諧檢波調(diào)制解調(diào)◎自主檢測2．下列說法正確的是A．振蕩電路的頻率越低，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大B．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C．當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強D．電磁波無法攜帶信息傳播答案C三、電磁波譜1．電磁波譜：按照電磁波的

或

大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜．2．電磁波譜按波長由大到小的排列順序為

、____、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．3．各種電磁波的特性：紅外線熱效應(yīng)顯著；紫外線化學、生理作用顯著并能產(chǎn)生熒光效應(yīng)；X射線穿透本領(lǐng)很大；γ射線穿透本領(lǐng)更大．波長頻率無線電波微波◎自主檢測3．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鈣的吸收，改善身體健康C．X射線和γ射線的波長比較短，穿透力比較強D．線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答案AC四、相對論1．狹義相對論的基本假設(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．2．時間和空間的相對性(1)“同時”的相對性：同時是

的，與參考系的運動有關(guān)．相同相同相對◎自主檢測4．關(guān)于狹義相對論的說法，不正確的是A．狹義相對論認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．狹義相對論任何情況下都適用答案D(1)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播考點核心突破考點一對麥克斯韋電磁場理論和電磁波的理解(2)目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)．請回答下列關(guān)于雷達和電磁波的有關(guān)問題．①雷達發(fā)射電磁波的波長范圍是多少？②能否根據(jù)雷達發(fā)出的電磁波確定雷達和目標間的距離？[解析]

(1)如果電場(或磁場)是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場(或電場)是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(磁場)，因而不能產(chǎn)生電磁波，A正確、C錯誤；電磁波的傳播速度跟介質(zhì)有關(guān)，頻率由波源決定，同一頻率的電磁波在不同介質(zhì)中波長不等，由v＝λf知不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，B錯誤；電磁波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳播，D錯誤．[答案]

(1)A

(2)①0.3m～1.5m

②能1．(2013·四川理綜)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突破訓練解析電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能夠在真空中傳播，并不是只能在真空中傳播，A錯誤，均勻變化的電場，產(chǎn)生恒定的磁場，并不能生成電磁波，B錯誤，如果做變速運動的電荷產(chǎn)生非均勻變化的磁場，可以生成電磁波，C正確，赫茲利用實驗第一次驗證了電磁波的存在，D錯誤．答案C考點二電磁波譜分析及電磁波的應(yīng)用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性無線電波<3×1011>10－3波動性強，易發(fā)生衍射紅外線1011～101510－3～10－7熱效應(yīng)可見光101510－7引起視覺紫外線1015～101710－7～10－9化學效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒X射線1016～101910－8～10－11貫穿本領(lǐng)強γ射線>1019<10－11貫穿本領(lǐng)最強應(yīng)用遞變規(guī)律無線電技術(shù)紅外遙感照明、攝影醫(yī)用消毒、防偽檢查、醫(yī)用透視工業(yè)探傷、醫(yī)用治療直線傳播能力增強衍射能力減弱[特別提醒]

(1)波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性．其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強．(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊，但它們產(chǎn)生的機理不同．下列說法中正確的是

A．紅外線、紫外線、倫琴射線和γ射線在真空中傳播的速度均一樣，均為3×108m/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]

不同波長的電磁波在真空中的傳播速度均為c；紅外線在遙感技術(shù)中用到了它的衍射現(xiàn)象；紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度；利用紫外線的熒光效應(yīng)可以制成日光燈，由此可知A、C、D正確．[答案]

ACD2．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是A．雷達是用X光來測定物體位置的設(shè)備B．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C．利用紅外線的熱效應(yīng)對物體進行烘干D．利用紅外線波長較長、容易發(fā)生衍射的特點進行遠距離和高空攝影解析雷達是用微波來測定物體位置的，A錯；紫外線才能使熒光物質(zhì)發(fā)光，B錯；由紅外線的特點可知，C、D均對．答案CD突破訓練(1)如圖11－5－1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方向以接近光速行駛，當鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是A．同時被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮

D．無法判斷圖11－5－1考點三狹義相對論的簡單應(yīng)用(2)一個以2×108m/s的速度運動著的球，半徑為a，試分析靜止著的人觀察球會是什么樣的形狀？(3)遠方的一顆星以0.8c的速度離開地球，在地球上測得它輻射出來的閃光按5晝夜的周期變化，求在此星球上測其閃光周期為多大？[解析]

(1)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，而遠離A，所以C的反射光先到達列車上的觀察者，看到C先被照亮，故只有C正確．狹義相對論問題的求解技巧(1)解決“同時”的相對性問題，可從三個方面入手：①令觀察者靜止，判斷被觀察者因相對運動而引起的位置變化．②結(jié)合光速不變原理，分析光傳播到兩個事件所用的時間．③光先傳播到的事件先發(fā)