选修3-4第三章.ppt

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1、 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介第一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介基础梳理自学导引基础梳理自学导引一、电磁场和电磁波一、电磁场和电磁波1麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论(1)理论内容：理论内容：变化的磁场产生电场；变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场第二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(2)电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁

2、场，变化的电场和变化的磁场电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场一体，这就是电磁场第三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(2)电磁波的产生：电磁波的产生：_由近及远由近及远地向周围传播形成电磁波地向周围传播形成电磁波电磁场电磁场第四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(3)特点：特点：电磁波传播不需要电磁波传播不需要_,在在真空传播的速度最大真空传播的速度最大c3108 m/s.

3、电磁波是电磁波是_电磁波能产生干涉、衍射、反射和折电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象射等现象介质介质横波横波第五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(4)电磁波的发射电磁波的发射发射条件：足够高的发射条件：足够高的_和和_调制分类：调幅和调频调制分类：调幅和调频频率频率开放电路开放电路第六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(5)电磁波的接收电磁波的接收调谐：使接收电路产生调谐：使接收电路产生_的的过程过程解 调 ： 使 声 音 或 图 象 信 号 从解 调 ：

4、 使 声 音 或 图 象 信 号 从_中还原出来的过程中还原出来的过程电谐振电谐振高频电流高频电流第七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介3电磁波谱电磁波谱电磁电磁波谱波谱特性特性应用应用真空中真空中波长波长/m频率频率/Hz递变递变规律规律无线无线电波电波波动性波动性强，易强，易发生衍发生衍射射无线无线电技电技术术10331011第八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介电磁电磁波谱波谱特性特性应用应用真空中真空中波长波长/m频率频率/Hz递变递变规律规律红外红外线线

5、热效热效应应红外线红外线遥感遥感10310710111015可见可见光光引起引起视觉视觉照明、照明、摄影摄影1071015第九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介电磁电磁波谱波谱特性特性应用应用真空中真空中波长波长/m频率频率/Hz递变递变规律规律紫外紫外线线化学效应、化学效应、荧光效应、荧光效应、能杀菌能杀菌医用医用消毒、消毒、防伪防伪10710910151017X射射线线贯穿贯穿性强性强检查、检查、医用医用透视透视108101110161019第十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波

6、相对论简介相对论简介电磁电磁波谱波谱特性特性应用应用真空中真空中波长波长/m频率频率/Hz递变递变规律规律射射线线贯穿贯穿本领本领最强最强工业探工业探伤、医伤、医用用治疗治疗10111019第十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介二、狭义相对论简介二、狭义相对论简介1狭义相对论的两个基本假设狭义相对论的两个基本假设(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的律都是相同的(2)在不同的惯性参考系中，真空中的光速在不同的惯性参考系中，真空中的光速都是相同的都是相同的第十二页，编辑于星期五：二十一

7、点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介第十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介mc2第十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介要点透析直击高考要点透析直击高考一、麦克斯韦电磁场理论一、麦克斯韦电磁场理论1.变化的磁场产生感生电场变化的磁场产生感生电场变化的磁场产生电场包含三点内容：变化的磁场产生电场包含三点内容：(1)均匀变化的磁场产生恒定电场均匀变化的磁场产生恒定电场(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场非均匀变化的磁场产生变化

8、的电场(3)振荡的磁场产生同频率振荡的电场振荡的磁场产生同频率振荡的电场第十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介特别提醒：特别提醒：(1)感生电场与静电场不同感生电场与静电场不同, ,它它的电场线是闭合的的电场线是闭合的, ,而也叫涡旋电场而也叫涡旋电场, ,它的存它的存在与空间有无导体或者有无闭合电路无关在与空间有无导体或者有无闭合电路无关. .(2)变化的磁场所产生的感生电场的方向可变化的磁场所产生的感生电场的方向可以利用楞次定律来判定以利用楞次定律来判定. .第十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章

9、第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场包含三点内容：变化的电场产生磁场包含三点内容：(1)均匀变化的电场产生恒定磁场均匀变化的电场产生恒定磁场(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场非均匀变化的电场产生变化的磁场(3)振荡的电场产生同频率振荡的磁场振荡的电场产生同频率振荡的磁场第十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介即时应用即时应用1某电路中电场随时间变化的图象如图某电路中电场随时间变化的图象如图31所示，能发射电磁波的电场是所示，能发射电磁波的电场是()图图31第十八页，

10、编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介解析：选解析：选D.由麦克斯韦电磁场理论知道由麦克斯韦电磁场理论知道,变变化的电场可产生磁场，产生的磁场的性质是由化的电场可产生磁场，产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的均匀变化的电场产生电场的变化情况决定的均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场，图场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场，图A中电场不随时间变化，不会产生磁场中电场不随时间变化，不会产生磁场第十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引

11、导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介图图B和图和图C中电场都随时间均匀变化，中电场都随时间均匀变化，在周围空间产生稳定的磁场，这个磁在周围空间产生稳定的磁场，这个磁场不能再激发电场，所以不能激起电场不能再激发电场，所以不能激起电磁波图磁波图D中电场随时间不均匀地变化中电场随时间不均匀地变化，能在周围空间产生变化的磁场，而，能在周围空间产生变化的磁场，而此磁场的变化也是不均匀的，此磁场的变化也是不均匀的，第二十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介又能产生变化的电场，从而交织成又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分

12、割的统一体，即形成电一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波所以磁场，才能发射电磁波所以D正确正确第二十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介二、电磁波与机械波的区别二、电磁波与机械波的区别机械波机械波电磁波电磁波对象对象研究力学现象研究力学现象 研究电磁现象研究电磁现象周期性周期性变化的变化的物理量物理量位移随时间和位移随时间和空间周期性变空间周期性变化化电场电场E和磁感和磁感应强度应强度B随时随时间和空间周期间和空间周期性变化性变化第二十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波

13、 相对论简介相对论简介机械波机械波电磁波电磁波传播传播传播需要介质，传播需要介质，波速与介质有波速与介质有关，与频率无关，与频率无关，分横波和关，分横波和纵波两种纵波两种传播无需介质，传播无需介质，在真空中波速总在真空中波速总是是c，在介质中传，在介质中传播时，波速与介播时，波速与介质及频率都有关质及频率都有关系，是横波系，是横波产生产生由质点由质点(波源波源)的振动产生的振动产生由周期性变化的由周期性变化的电场、磁场产生电场、磁场产生能量能量传播传播机械能机械能电磁能电磁能第二十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介即时应用即时

14、应用2(2012山东潍坊模拟山东潍坊模拟)有关电磁波和声有关电磁波和声波，下列说法错误的是波，下列说法错误的是()A电磁波的传播不需要介质，声波的传电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质播需要介质第二十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介B由空气进入水中传播时，电磁波的由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大传播速度变小，声波的传播速度变大C电磁波是横波，声波也是横波电磁波是横波，声波也是横波D由空气进入水中传播时，电磁波的波由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长长变短，声波的波长变长第

15、二十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介解析：选解析：选C.电磁波本身就是一种物质电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，选项播需要介质，选项A的说法正确；电的说法正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，选项其在空气中大，选项B的说法正确的说法正确；第二十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介电磁波的传播方向

16、与电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的两个振动矢量的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选项方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选项C说法错误；电磁波由空气进入水中传说法错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变小，而声波由播时，波速变小，波长变小，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长空气进入水中传播时，波速变大，波长变大，选项变大，选项D的说法正确，故答案为的说法正确，故答案为C.第二十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介题型探究讲练互动题型探究讲练互动电磁波的产生和传播电磁波的产生和传播例例1 (2010高考天津

17、卷高考天津卷)下列关于电磁下列关于电磁波的说法正确的是波的说法正确的是()第二十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介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电磁波在同种介质中只能沿直线传播第二十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介【解析解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化根据

18、麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交替变化的电磁场在空间产生电磁波，所以选替变化的电磁场在空间产生电磁波，所以选项项A正确，正确，C错误电磁波在真空和介质中错误电磁波在真空和介质中传播速度不同，故选项传播速度不同，故选项B错误电磁波在同错误电磁波在同种非均匀介质中不沿直线传播，种非均匀介质中不沿直线传播，D选项错选项错误误第三十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介【答案答案】A【思维提升思维提升】电磁波具有横波的一切特电磁波具有横波的一切特性，如干涉、衍射、偏振等性

19、，如干涉、衍射、偏振等第三十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介电磁波的特性和波速公式电磁波的特性和波速公式例例2 解答下列关于电磁波的问题：解答下列关于电磁波的问题：(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A电磁波传播不需要介质，机械波传播电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质需要介质第三十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介B电磁波在任何介质中的传播速率都相电磁波在任何介质中的传播速率都相同，机械波在同一介质中的传播速率相同同，机械波在同一介质中的传播速率

20、相同C电磁波与机械波都不能产生干涉现象电磁波与机械波都不能产生干涉现象D电磁波与机械波都能产生衍射现象电磁波与机械波都能产生衍射现象第三十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(2) 某居住地某居住地A位于某山脉的一边位于某山脉的一边,山脉的山脉的另一边另一边P处建有一无线电波发射站处建有一无线电波发射站,如图如图32所示所示 图图32第三十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介该发射站可发送频率为该发射站可发送频率为400 kHz的中波和的中波和频率为频率为400

21、MHz的微波，已知无线电波在的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为空气中的传播速度都为3108m/s，求：，求：第三十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介该中波和微波的波长各是多少；该中波和微波的波长各是多少；发射站发出的电磁波是经过干涉还发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地是衍射后到达居住地A处的？哪种波到处的？哪种波到达达A处的效果好些？处的效果好些？第三十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介第三十七页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导

22、引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介第三十八页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介电磁波绕过山脉到达电磁波绕过山脉到达A处，是光的衍射处，是光的衍射现象由于中波波长长，衍射现象更明显现象由于中波波长长，衍射现象更明显，效果更好，效果更好【答案答案】(1)AD(2)见解析见解析第三十九页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介狭义相对论的简单应用狭义相对论的简单应用例例3 (1)一列火车以速度一列火车以速度v匀速行驶，车匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻

23、路基上的人头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢中的人看见看见两灯同时亮了，那么车厢中的人看见的情况是什么呢？的情况是什么呢？第四十页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介(2)一张宣传画是边长为一张宣传画是边长为5 m的正方形的正方形,一高速一高速列车以列车以2108m/s速度接近此宣传画速度接近此宣传画,在司机看在司机看来，这张宣传画是什么样子？来，这张宣传画是什么样子？(3)远方的一颗星以远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，在的速度离开地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按地球上测得它辐射出来的闪光按5昼

24、夜的周昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？大？第四十一页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介在垂直运动方向上没有尺缩效应，所以司机在垂直运动方向上没有尺缩效应，所以司机看到的是长为看到的是长为3.7 m高为高为5 m的宣传画的宣传画第四十二页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介第四十三页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介【答案答案】(1)车头的灯先亮车头的灯先亮(2)3.75 m2的画的画(3)3昼夜昼夜【名师点评名师点评】在解决在解决“尺缩尺缩”、“时时间膨胀间膨胀”问题时，要分清静止参考系问题时，要分清静止参考系和运动参考系和运动参考系第四十四页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介知能演练强化闯关知能演练强化闯关第四十五页，编辑于星期五：二十一点 三分。栏目栏目导引导引 第三章第三章 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放第四十六页，编辑于星期五：二十一点 三分。