2017高考物理一輪復習-機械振動-機械波-光-電磁波-相對論簡介-基礎課時5-電磁波與相對論課件選修3-4

1、基礎課時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的傳播，形成_______。(2)電磁波的傳播不需要_____，

2、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)v＝λf，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，所以要對傳輸信號進行_____ (包括調(diào)幅和調(diào)頻)。(2)調(diào)制方式①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。,

3、電磁波,介質(zhì),相同,小,開放,高頻振蕩,調(diào)制,②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

4、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,知識點二、狹義相對論的基本假設　質(zhì)速關系、相對論質(zhì)能　　　　　關系式1.狹義相對論的兩個基本假設(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系。2.相對論的質(zhì)速關系(1)物體的

5、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

6、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)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×,[診斷自測],1.下列關于電磁波的說法正確的是_______。A.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播

7、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?！〈鸢浮,2.關于電磁波，下列說法正確的是______。A.雷達是用X光來測定物體位置的設備B.使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做解調(diào)C.用紅外線照射時

8、，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　雷達是利用微波來定位的，A項錯誤；使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調(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?！〈鸢浮,3.關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

9、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　D,4.下列說法正確的是______。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為3.0×

10、;108 m/sB.紅外線應用在遙感技術中，是利用它穿透本領強的特性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的應用　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；紅外線應用在遙感技術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；日光燈應用了紫外線的熒光效應，故D正確?！〈鸢浮CD,5.如圖1所示，

11、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_____。,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。答案　C,考點一　電磁波和

12、電磁波譜電磁波與機械波的比較,【例1】　下列關于電磁波的說法，正確的是_______?！.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

13、的電荷產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在其周圍空間產(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.由空氣進入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大C.由空氣進入水中時，電磁波波長變小，

14、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,答案　ABC,2.[對電磁波譜的考查]關于電磁波譜，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

15、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3×108 m/s，而陰極射線的速度總是小于3×108 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

16、單應用【例2】　關于狹義相對論的說法，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

17、原理)，與光源的運動無關，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遠小于光速時，經(jīng)典力學依然成立，故A、B錯誤，C、D正確。答案　CD,1.電磁波包含了γ射線、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、γ射線　B.紅外線、無線電波、γ射線、紫外線　C.γ射線、紅外線、紫外線、無線電波　D.

18、紫外線、無線電波、γ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γ射線。所以，選項A正確。　答案　A,2.關于電磁波譜，下列說法正確的是______?！.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.紅外線的顯著作用是熱作用，溫度

19、較低的物體不能輻射紅外線　解析　無線電波的波長長，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γ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?！〈鸢浮C,3.關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

20、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，選項D錯誤?！〈鸢浮,4.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。這種照相機能拍到晚上關燈行駛的汽車，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_____。

21、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。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　B,5.以下物理學知識的相關敘述中正確的是_______。A.用透明的標

22、準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.狹義相對論認為，在慣性參考系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關解析　用透明的標準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；狹義相對論認為，在任何慣性參

23、考系中，真空中的光速均不變，選項D正確。答案　BD,6.如圖2所示，強強乘坐速度為0.9 c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為________。,圖2A.0.4c 　　　B.0.5c 　　　 C.0.9c 　　　D.1.0c解析　根據(jù)光速不變原理可知：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故D正確。答案　D,小結巧記1種理論—