(江苏专用)高考物理一轮复习 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 基础课时5 电磁波与相对论课件(选修34).ppt
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1、基础课时基础课时5电磁波与相对论电磁波与相对论2021/8/11 星期三1知识梳理知识梳理知识点一、电磁场、电磁波、电磁波谱知识点一、电磁场、电磁波、电磁波谱1.麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论变变化化的的磁磁场场能能够够在在周周围围空空间间产产生生_,变变化化的的电电场场能能够够在在周周围围空空间产间产生生_。2.电磁场电磁场变变化化电电场场在在周周围围空空间间产产生生磁磁场场,变变化化磁磁场场在在周周围围空空间间产产生生电电场场,变变化化的的电电场场和和磁磁场场总总是是相相互互联联系系成成为为一一个个完完整整的的整整体体,这这就就是是电电磁磁场场。电场电场磁磁场场2021/8/11 星
2、期三23.电磁波电磁波(1)电电磁磁场场在空在空间间由近及由近及远远的的传传播,形成播,形成_。(2)电电磁磁波波的的传传播播不不需需要要_,可可在在真真空空中中传传播播,在在真真空空中中不不同同频频率的率的电电磁波磁波传传播速度是播速度是_的的(都等于光速都等于光速)。(3)不不同同频频率率的的电电磁磁波波,在在同同一一介介质质中中传传播播,其其速速度度是是不不同同的的,频频率越高,波速越率越高,波速越_。(4)vf,f是是电电磁波的磁波的频频率。率。4.电磁波的发射电磁波的发射(1)发发射射条条件件:_电电路路和和_信信号号,所所以以要要对对传传输输信信号号进进行行_(包括包括调调幅和幅和
3、调频调频)。(2)调调制方式制方式调调幅幅:使使高高频频电电磁磁波波的的振振幅幅随随信信号号的的强强弱弱而而变变。调调幅幅广广播播(AM)一般使用中波和短波波段。一般使用中波和短波波段。电电磁波磁波介介质质相同相同小小开放开放高高频频振振荡荡调调制制2021/8/11 星期三3调调频频:使使高高频频电电磁磁波波的的_随随信信号号的的强强弱弱而而变变。调调频频广广播播(FM)和和电视电视广播都采用广播都采用调频调频的方法的方法调调制。制。5.无线电波的接收无线电波的接收(1)当当接接收收电电路路的的固固有有频频率率跟跟接接收收到到的的无无线线电电波波的的频频率率_时时,激起的振激起的振荡电荡电流
4、流_,这这就是就是电谐电谐振振现现象。象。(2)使使接接收收电电路路产产生生电电谐谐振振的的过过程程叫叫做做_。能能够够调调谐谐的的接接收收电电路叫做路叫做_电电路。路。(3)从从经过调经过调制的高制的高频频振振荡荡中中“检检”出出调调制信号的制信号的过过程,叫做程,叫做_。检检波是波是_的逆的逆过过程,也叫做程,也叫做_。频频率率相等相等最最强强调谐调谐调谐调谐检检波波调调制制解解调调2021/8/11 星期三46.电磁波谱电磁波谱电磁波电磁波谱谱特性特性应用应用真空中波长真空中波长/m频率频率/Hz递变规律递变规律无线无线电波电波波波动动性性强强,易易发发生衍射生衍射无无线电线电技技术术1
5、0331011波波长长减减小小频频率率增增大大红外线红外线 热热效效应应红红外外线线遥感遥感10310710111015可见光可见光 引起引起视觉视觉照明、照明、摄摄影影1071015紫外线紫外线化学效化学效应应、荧荧光效光效应应、能能杀杀菌菌医用消毒、医用消毒、防防伪伪10710910151017X射线射线贯贯穿性穿性强强检查检查、医用、医用透透视视108101110161019射线射线贯贯穿本穿本领领最最强强工工业业探探伤伤、医用治医用治疗疗10192021/8/11 星期三5知识点二、狭义相对论的基本假设质速关系、相对论质能知识点二、狭义相对论的基本假设质速关系、相对论质能关系式关系式1
6、.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)狭狭义义相相对对性性原原理理:在在不不同同的的惯惯性性参参考考系系中中,一一切切物物理理规规律律都都是是_的。的。(2)光速不光速不变变原理:真空中的光速在不同的原理:真空中的光速在不同的惯惯性参考系中都是性参考系中都是_的,光速与光源、的,光速与光源、观测观测者者间间的相的相对对运运动动没有关系。没有关系。2.相对论的质速关系相对论的质速关系(1)物物体体的的质质量量随随物物体体速速度度的的增增加加而而_,物物体体以以速速度度v运运动动时时的的质质量量m与静止与静止时时的的质质量量m0之之间间有如下关系:有如下关系:m_相同相同相同相同
7、增大增大2021/8/11 星期三6(2)物体运物体运动时动时的的质质量量总总要要_静止静止时时的的质质量量m0。3.相对论质能关系相对论质能关系用用m表表示示物物体体的的质质量量,E表表示示它它具具有有的的能能量量,则则爱爱因因斯斯坦坦质质能能方方程程为为:E_。大于大于mc22021/8/11 星期三7思考思考下列说法是否正确,正确的画下列说法是否正确,正确的画“”,错误的画,错误的画“”“”。(1)电磁波的传播需要介质。电磁波的传播需要介质。()(2)电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场。电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场。()(3)电谐振就是电磁振荡中的电谐振就是电磁振荡
8、中的“共振共振”。()(4)无线电波不能发生干涉和衍射现象。无线电波不能发生干涉和衍射现象。()(5)波长不同的电磁波在本质上完全相同。波长不同的电磁波在本质上完全相同。()(6)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2021/8/11 星期三8诊断自测诊断自测1.下列关于下列关于电电磁波的磁波的说说法正确的是法正确的是_。A.电电磁波必磁波必须须依依赖赖介介质传质传播播B.电电磁波可以磁波可以发发生衍射生衍射现现象象C.电电磁波不会磁波不会发发生偏振生偏振现现象象D.电电磁波无法携磁波无法携带带信息信息
9、传传播播解解析析电电磁磁波波的的传传播播不不需需要要介介质质,它它能能在在真真空空中中传传播播,故故A错错误误;衍衍射射是是一一切切波波都都具具有有的的现现象象,B正正确确;电电磁磁波波是是横横波波,只只要要是是横横波波就就能能发发生生偏偏振振现现象象,C错错误误;电电磁磁波波是是信信息息传传递递的的一一种种载载体体,D错误。错误。答案答案B2021/8/11 星期三92.关于关于电电磁波,下列磁波,下列说说法正确的是法正确的是_。A.雷达是用雷达是用X光来光来测测定物体位置的定物体位置的设备设备B.使使电电磁波随各种信号而改磁波随各种信号而改变变的技的技术术叫做解叫做解调调C.用用红红外外线
10、线照照射射时时,大大额额钞钞票票上上用用荧荧光光物物质质印印刷刷的的文文字字会会发发出出可可见见光光D.均匀均匀变变化的化的电场电场可以可以产产生恒定的磁生恒定的磁场场解解析析雷雷达达是是利利用用微微波波来来定定位位的的,A项项错错误误;使使电电磁磁波波随随各各种种信信号号而而改改变变的的技技术术叫叫做做调调制制,B项项错错误误;紫紫外外线线检检验验钞钞票票是是利利用用紫紫外外线线的的荧荧光光作作用用,C项项错错误误;均均匀匀变变化化的的电电场场可可以以产产生生恒恒定定的的磁磁场,场,D项正确。项正确。答案答案D2021/8/11 星期三103.关于麦克斯关于麦克斯韦韦的的电电磁磁场场理理论论
11、,下列,下列说说法正确的是法正确的是_。A.稳稳定的定的电场产电场产生生稳稳定的磁定的磁场场B.均均匀匀变变化化的的电电场场产产生生均均匀匀变变化化的的磁磁场场,均均匀匀变变化化的的磁磁场场产产生生均匀均匀变变化的化的电场电场C.变变化的化的电场产电场产生的磁生的磁场场一定是一定是变变化的化的D.振振荡荡的的电场电场在周在周围围空空间产间产生的磁生的磁场场也是振也是振荡荡的的解解析析麦麦克克斯斯韦韦的的电电磁磁场场理理论论要要点点是是:变变化化的的磁磁场场(电电场场)要要在在周周围围空空间间产产生生电电场场(磁磁场场),若若磁磁场场(电电场场)的的变变化化是是均均匀匀的的,产产生生的的电电场场
12、(磁磁场场)是是稳稳定定的的,若若磁磁场场(电电场场)的的变变化化是是振振荡荡的的,产产生生的的电电场场(磁场磁场)也是振荡的,选项也是振荡的,选项D正确。正确。答案答案D2021/8/11 星期三114.下列下列说说法正确的是法正确的是_。A.红红外外线线、紫紫外外线线、伦伦琴琴射射线线和和射射线线在在真真空空中中传传播播的的速速度度均均为为3.0108m/sB.红红外外线应线应用在遥感技用在遥感技术术中,是利用它穿透本中,是利用它穿透本领领强强的特性的特性C.紫外紫外线线在水中的在水中的传传播速度小于播速度小于红红外外线线在水中的在水中的传传播速度播速度D.日光灯是紫外日光灯是紫外线线的的
13、荧荧光效光效应应的的应应用用解解析析所所有有电电磁磁波波在在真真空空中中的的传传播播速速度度都都等等于于光光速速,故故A正正确确;红红外外线线应应用用在在遥遥感感技技术术中中是是利利用用它它有有较较强强的的衍衍射射能能力力,故故B错错误误;对对同同一一介介质质紫紫外外线线比比红红外外线线的的折折射射率率大大,故故紫紫外外线线比比红红外外线线在在水水中中的的传传播播速速度度小小,故故C正正确确;日日光光灯灯应应用用了了紫紫外外线的荧光效应,故线的荧光效应,故D正确。正确。答案答案ACD2021/8/11 星期三125.如如图图1所所示示,沿沿平平直直铁铁路路线线有有间间距距相相等等的的三三座座铁
14、铁塔塔A、B和和C。假假想想有有一一列列车车沿沿AC方方向向以以接接近近光光速速的的速速度度行行驶驶,当当铁铁塔塔B发发出出一一个个闪闪光,列光,列车车上的上的观测观测者者测测得得A、C两两铁铁塔被照亮的塔被照亮的顺顺序是序是_。图图1A.同同时时被照亮被照亮B.A先被照亮先被照亮C.C先被照亮先被照亮 D.无法判断无法判断2021/8/11 星期三13解解析析列列车车上上的的观观察察者者看看到到的的是是由由B发发出出后后经经过过A和和C反反射射的的光光,由由于于列列车车在在这这段段时时间间内内向向C运运动动靠靠近近C,而而远远离离A,所所以以C的的反反射射光光先先到到达达列列车车上上的的观观
15、察察者者,看看到到C先先被被照照亮亮,故故只只有有C正确。正确。答案答案C2021/8/11 星期三14考点一电磁波和电磁波谱考点一电磁波和电磁波谱电磁波与机械波的比较电磁波与机械波的比较名称名称项目项目电磁波电磁波机械波机械波不同不同点点产产生生由周期性由周期性变变化的化的电场电场、磁、磁场产场产生生由由质质点点(波源波源)的振的振动产动产生生本本质质是物是物质质,是,是电电磁磁现现象,是象,是电电磁振磁振荡荡的的传传播播不是物不是物质质,是机械振,是机械振动动在介在介质质中中的的传传播播传传播机理播机理电电磁磁场场交替感交替感应应质质点点间间相互作用相互作用传传播介播介质质不需要介不需要介
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