高考物理總復(fù)習(xí)第58講電磁波相對論簡介講義

第58講電磁波相對論簡介考情分析考察內(nèi)容考大綱求考察年份考察詳情能力要求狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論時空觀與經(jīng)典時空觀的差別、同Ⅰ時的相對性長度的相對性質(zhì)能關(guān)系T12B(1)—選擇，長度年的相對性T12B(1)—選擇，同時年的相對性理解知識整合一、麥克斯韋電磁場理論1．麥克斯韋電磁場理論變化的磁場(電場)能夠在四周空間產(chǎn)生________；平均變化的磁場(電場)能夠在四周空間產(chǎn)生穩(wěn)固的________；振蕩的磁場(電場)能夠在四周空間產(chǎn)生同________的振蕩電場(磁場)．2．電磁場和電磁波：變化的電場和磁場老是相互聯(lián)系的，形成一個不行切割的一致體，即為電磁場．________由近及遠的流傳就形成了電磁波．3．電磁波的特色(1)電磁波是________波．在流傳方向的任一點E和B隨時間作正弦規(guī)律變化，E與B相互垂直且與流傳方向垂直．金戈鐵制卷(2)電磁波的流傳速度v＝λf＝λ，在真空中的流傳速度等于________速．T(3)________預(yù)知了電磁波的存在．________證明了電磁波，測出了波長和頻次，證明流傳速度等于光速；考證電磁波能產(chǎn)生反射、折射、衍射和干預(yù)．4．對麥克斯韋電磁場理論的進一步理解二、電磁波的發(fā)射1．有效地向外發(fā)射電磁波的振蕩電路應(yīng)具備的特色要有足夠高的振蕩________．理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本事與頻次的四次方成正比；振蕩電路的電場和磁場一定分別到盡可能大的________，才能有效地把電磁場的能量流傳出來．2．發(fā)射電磁波的目的：傳達信息(信號)把要傳達的低頻次電信號“加”到高頻電磁波上，使電磁波隨各樣信號而改變叫做調(diào)制．此中，使高頻振蕩的電磁波振幅隨信號而改變叫做________；使高頻振蕩的電磁波頻次隨信號而改變叫做________．三、電磁波的流傳電磁波以橫波形式流傳，其流傳不需要________，流傳方式有天波、地波和空間波(又稱直線波)．流傳速度和頻次、波長的關(guān)系為________．四、電磁波的接收使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做____________．五、電磁波的流傳及波長、頻次、波速1．電磁波的流傳不需要介質(zhì)，可在真空中流傳，在真空中不一樣頻次的電磁波流傳速度是同樣的(都等于光速)．2．不一樣頻次的電磁波，在同一介質(zhì)中流傳，其速度是不一樣的，頻次越高，波速越?。?．v＝λf，f是電磁波的頻次，即為發(fā)射電磁波的1，改LC振蕩電路的頻次f＝πLC2變L或C即可改變f，進而改變電磁波的波長λ.六、電磁波與機械波的比較名稱項目電磁波機械波研究對象電磁現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象產(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)生波的特色橫波縱波或橫波在真空中等于光速(很大)(c＝3×在空氣中不大(如聲波波速一般為波速108m/s)340m/s)介質(zhì)需要不需要介質(zhì)(在真空中仍可流傳)一定有介質(zhì)(真空中不可以流傳)金戈鐵制卷能量流傳電磁能機械能七、電磁波譜1．無線電波、________、可見光、________、倫琴射線、γ射線合起來組成了范圍廣闊的電磁波譜，如下圖．說明：波長從大到小擺列次序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．各樣電磁波中，除可見光之外，相鄰兩個波段間都有____________．2．電磁波譜的特征、應(yīng)用電磁波譜真空中波長特征應(yīng)用遞變規(guī)律頻次/Hz/m無線電波<3×1011>10－3顛簸性強，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線1011～101510－3～10－7紅外線遙感可見光101510－7惹起視覺照明、拍照紫外線15～17－7－9化學(xué)效應(yīng)、能醫(yī)用消毒、防101010～10殺菌偽X射線1016～101910－8～10－11貫串性強檢查、醫(yī)用透視γ射線>1019－11貫串本事最工業(yè)探傷、醫(yī)<10強用治療衍射能力減弱直線流傳能力加強3.對電磁波譜的兩點說明波長不一樣的電磁波，表現(xiàn)出不一樣的特征．此中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干預(yù)、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無很顯然的界限，如紫外線和X射線，射線和γ射線都有重疊．八、經(jīng)典時空觀1．慣性參照系凡是牛頓定律建立的參照系，稱為慣性參照系，簡稱慣性系．2．伽利略相對性原理對于全部的慣性系，力學(xué)規(guī)律都是同樣的．3．經(jīng)典時空觀(絕對時空觀)時間和空間相互獨立、互不關(guān)系，且不受物質(zhì)或運動的影響．4．經(jīng)典力學(xué)的幾個基本結(jié)論同時的絕對性；時間間隔的絕對性；空間距離的絕對性．九、狹義相對論的兩個基本假定1．狹義相對論原理：在不一樣的慣性參照系中，全部物理定律都是________的．2．光速不變原理：真空中的光速在不一樣的慣性參照系中都是________的．金戈鐵制卷十、狹義相對論的時空觀1．________的相對性；2．________的相對性．一條沿自己長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度?。诖怪庇谶\動方向上，桿的長度沒有變化．長度的變短是相對的．假如兩條平行的桿在沿自己的長度方向做相對運動，與它們一同運動的兩位察看者都會以為對方的桿縮短了．3．時間間隔的相對性十一、質(zhì)能方程物體是擁有能量的，而且物體的能量與其自己的質(zhì)量相關(guān)，且關(guān)系為________，此中m是物體的質(zhì)量，E是物體擁有的能量．金戈鐵制卷方法技巧釋難答疑的金鑰匙考點1麥克斯韋電磁場理論的基本思想【典型例題1】依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，以下表達中不正確的選項是( )A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場和電場B．工作時打點計時器必有磁場和電場C．穩(wěn)固的電場產(chǎn)生穩(wěn)固的磁場，穩(wěn)固的磁場激發(fā)穩(wěn)固的電場D．電磁波在流傳過程中，電場方向、磁場方向和流傳方向三者相互垂直考點2電磁波的特色【典型例題2】以下說法中正確的選項是( )A．電磁波在真空中以光速c流傳B．在空氣中流傳的聲波是橫波C．聲波只好在空氣中流傳D．光需要介質(zhì)才能流傳考點3電磁波譜【典型例題3】電磁波在平時生活和生產(chǎn)中已經(jīng)被大批應(yīng)用了．下邊正確的選項是( )A．雷達是利用聲波的反射來測定物體地點的B．銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發(fā)出的光都是紫外線C．微波爐能迅速加熱食品是利用紅外線擁有明顯的熱效應(yīng)D．機場、車站用來檢查游客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本事考點4狹義相對論【典型例題4】用相對論的看法判斷，以下說法不正確的選項是( )A．時間和空間都是絕對的，在任何參照系中一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會改變B．在地面上的人看來，以6km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變慢，可是飛船中的宇航員卻看到時鐘是正確的C．在地面上的人看來，以6km/s的速度運動的飛船在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些D．當(dāng)物體運動的速度v?c時，“時間膨脹”和“長度縮短”成效可忽視不計1.(16年江蘇高考)一艘太空飛船靜止時的長度為30m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛翔超出地球，以下說法正確的選項是()A．飛船上的觀察者測得該飛船的長度小于30m．地球上的觀察者測得該飛船的長度小于30mBC．飛船上的觀察者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于cD．地球上的觀察者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c2.(17年江蘇高考)(多項選擇)靠近光速飛翔的飛船和地球上各有一只同樣的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀察這兩只鐘的快慢，以下說法正確的有( )A．飛船上的人觀察到飛船上的鐘較快B．飛船上的人觀察到地球上的鐘較慢C．地球上的人觀察到地球上的鐘較快D．地球上的人觀察到飛船上的鐘較慢金戈鐵制卷當(dāng)堂檢測1.(多項選擇)以下說法正確的選項是( )A．麥克斯韋提出電磁場理論，并用實考證明了電磁波的存在B．變化的電場必定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場必定產(chǎn)生變化的電場C．隨身攜帶的挪動電話既有電磁波接收裝置，同時又有電磁波發(fā)射裝置D．聲音信號需要經(jīng)過“調(diào)制”過程，加到高頻的電磁波上才能發(fā)射出去2．現(xiàn)代生活中，人們已更多地與電磁波聯(lián)系在一同，而且愈來愈依靠于電磁波，對于電磁場和電磁波，以下說法正確的選項是( )A．把帶電體和永磁體放在一同，即能夠在其四周空間中產(chǎn)生電磁波B．手機、電視、光纖通訊都是經(jīng)過電磁波來傳達信息的C．醫(yī)院頂用于檢查病情的“B超”是利用了電磁波的反射原理D．車站、機場安全檢查時“透視”行李箱的安檢裝置是利用紅外線實現(xiàn)成像的3．(多項選擇)以速度u高速遠離地球的宇宙飛船發(fā)出頻次為ν的單色光，已知真空中光速為c，則( )第3題圖A．該光相對飛船的速度等于c－uB．該光相對飛船的速度等于cC．地球上接遇到該光的頻次大于νD．地球上接遇到該光的頻次小于ν4．如下圖，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.設(shè)想有一列車沿AC方向以靠近光速行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀察者測得A、C兩鐵塔被照亮的次序是( )第4題圖A．同時被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．沒法判斷5．(16年南京模擬)如下圖，寬度為l的宇宙飛船沿其長度方向以速度v(v靠近光速c)遠離地球，飛船發(fā)出頻次為ν的單色光．地面上的人接收到光的頻次________(選填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飛船寬度________(選填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5題圖金戈鐵制卷第58講電磁波相對論簡介知識整合基礎(chǔ)自測一、1.(1)電場(磁場)(2)電場(磁場)(3)頻次2．電磁場3.(1)橫(2)光(3)麥克斯韋赫茲二、1.(1)頻次(2)空間2.調(diào)幅調(diào)頻三、介質(zhì)c＝λf四、調(diào)諧七、1.紅外線紫外線重疊九、1.同樣2.同樣十、1.同時2.長度2十一、E＝mc方法技巧·典型例題1·C【分析】教室中開亮的日光燈、工作時打點計時器用的振蕩電流，在其四周產(chǎn)生振蕩磁場和電場，應(yīng)選項A、B正確；穩(wěn)固的電場不會產(chǎn)生磁場，應(yīng)選項C錯誤；電磁波是橫波，電場方向、磁場方向和流傳方向相互垂直，應(yīng)選項D正確．·典型例題2·A【分析】電磁波在真空中的流傳速度與光在真空中流傳速度相等，都等于光速c，故A正確；在空氣中流傳的聲波是縱波，故B錯誤；聲波不單在空氣中能夠流傳，在其余介質(zhì)中也能夠流傳，故C錯誤；光在真空中也能夠流傳，不需要介質(zhì)，故D錯誤．·典型例題3·D【分析】雷達是利用微波的反射來測定物體地點的，A錯誤．遙控器采納的是紅外線不是紫外線；故B錯誤；微波爐是利用了微波的頻次與水的頻次相靠近，進而使水振動而發(fā)熱的；故C錯誤；機場、車站用來檢查游客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本事；故D正確；應(yīng)選D.·典型例題4·A【分析】由相對論知，時間和空間都是相對的，因此A項不正確．·變式訓(xùn)練1·B【分析】飛船上的觀察者測得該飛船的長度是靜止時的長度，等l＝l0v2于30m，故A錯誤；地球上的觀察者測得該飛船的長度1－（c）＝24m，因此B正確；依據(jù)狹義相對論的光速不變原理，飛船上的觀察者測得地球上發(fā)來的光信號速度等于c，地球上的觀察者測得飛船上發(fā)來的光信號速度也等于c，故C、D錯誤．·變式訓(xùn)練2·AC【分析】飛船相對于地球高速運動，因此地球上的人察看飛船的時間較慢，而地球相對于飛船高速運動，因此飛船上的人以為地球上的時鐘較慢，因此A、C正確，B、D錯誤．當(dāng)堂檢測1．CD【分析】麥克斯韋提出電磁場理論，赫茲用實考證明了電磁波的存在，選項A錯誤；變化的電場必定產(chǎn)生磁場，變化的磁場必定產(chǎn)生電場，選項B錯誤；挪動電話能夠收到信息，同時也能發(fā)出信息；故既有電磁波接收裝置，同時又有電磁波發(fā)射裝置；故C正確；聲音信號需要經(jīng)過“調(diào)制”過程，加到高頻的電磁波上形成載波信號才能發(fā)射出去，故D正確；應(yīng)選CD.2．B【分析】要產(chǎn)生電磁波，一定要有變化的磁場與變化的電場，即電磁場，電磁場在介質(zhì)中流傳產(chǎn)生電磁波，A錯誤；經(jīng)過電磁波能夠?qū)崿F(xiàn)各樣通訊，B正確；“B超”是利用了超聲波的反射原理，C錯誤；車站、機場安全檢查時“透視”行李箱的安檢裝置是利用金戈鐵制卷X射線