专题46电磁波与相对论Microsoft Word 文档 (2).doc

昌乐及第中学高三物理一轮复习导学案 主备： 审核： 时间： NO.46专题46 电磁波与相对论【考纲要求】变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场 电磁波的产生、反射和接收 电磁波谱 相对论、质能方程 解读：1.本单元以识记、知道、了解几个有关电磁波的概念为主。2.了解相对论的基本内容。【重点难点】【电磁场与电磁波】1麦克斯韦电磁场理论：_的磁场产生电场，_的电场产生磁场。2电磁场变化的电场在周围空间产生磁场，变化的磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场。3电磁波(1)定义：电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波。(2)电磁波是_波，在空间传播_介质。(3)真空中电磁波的速度约为_ m/s。【无线电波的发射和接收】1发射电磁波的条件第一，要有足够高的_；第二，电路必须_，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。2调制调制有_和_两种方式，_是调制的逆过程。【电磁波谱】电磁波谱特性应用递变规律无线电波容易发生衍射通信和广播红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明等紫外线荧光效应、能杀菌灭菌消毒、防伪X射线穿透能力强医用透视、安检射线穿透能力很强工业探伤、医用治疗【相对论】1狭义相对论的基本假设(1)在不同的惯性参考系中，一切_都是相同的。(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是_。2时间间隔的相对性t。3长度的相对性ll0。4相对论的速度变换公式u。5相对论质量m。6质能方程E_。【探究突破】例题1.下列说法正确的是（ ）A.电磁波以一定的速度在空间传播，在传播过程中满足vf。B.电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象。C.电磁波不可以脱离“波源”而独立存在。D.尺缩效应和钟慢效应都是观测结果，都是相对的，在不同的参考系中观测，结果可能是不同的。例题2.下列关于电磁波的说法正确的是( )A电磁波在真空和介质中传播的速度相同B变化的磁场能够在空间产生电场C电磁波的波长、波速、周期的关系为vTD电磁波既可能是横波，也可能是纵波【巩固提高】1关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C伦琴射线和射线是原子的内层电子受激发后产生的D红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线2下列关于电磁波的说法正确的是( )A电磁波必须依赖介质传播 B电磁波可以发生衍射现象C电磁波不会发生偏振现象 D电磁波无法携带信息传播3属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( )A真空中光速不变 B时间间隔具有相对性C物体的质量不变 D物体的能量与质量成正比4关于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是( )A它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象B它们在本质上是相同的，只是频率不同C它们可能是横波，也可能是纵波D机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关5.下列说法中正确的是( )A.当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化B.狭义相对论指出：电磁相互作用在真空中的传播速度c是自然界中速度的极限C.家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用了一种脉冲超声波D.大豆色拉油中的气泡看起来特别明亮，是由于光从气泡射向油时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故6下列说法中正确的是( )A光的偏振现象说明光是纵波B人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射C光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大D光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理E麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在7关于狭义相对论的说法，不正确的是( )A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用8据飞行国际报道称，中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼20”(如图所示)，使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是()A运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它B使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击9下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上(1)X光机，_. (2)紫外线灯，_.(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好这里的“神灯”是利用_A光的全反射 B紫外线具有很强的荧光作用C紫外线具有杀菌消毒作用 DX射线的很强的贯穿力E红外线具有显著的热效应 F红外线波长较长，易发生衍射10(1)下列关于电磁波的说法正确的是()A电磁波必须依赖介质传播 B电磁波可以发生衍射现象C电磁波不会发生偏振现象 D电磁波无法携带信息传播(2)近年来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，这是为什么？11.(1)目前雷达发出的电磁波频率多在2001 000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30150 m之间B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离(2)列举下列三种电磁波的一种应用：红外线_紫外线_X射线_(3)某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3108 m/s，求：发射站发出的电磁波是通过干涉还是衍射后到达居住地A处的；若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？【自我小结】记住了哪些？专题46电磁波与相对论参考答案例题1 ABD例题2 B解析：电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，选项A错误；变化的磁场能够在空间产生电场，选项B正确；电磁波的波长、波速、周期的关系为v，选项C错误；电磁波是横波，选项D错误。1AB解析：波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象易发生，选项A正确；从电磁波产生的机理可知，红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的，伦琴射线是原子内层电子受激发后产生的，射线是原子核受激发后产生的，选项B正确而C错误；不论物体温度高低如何都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强，选项D错误。2B解析：电磁波不依赖介质在真空中也可传播；电磁波具有波的特性，可以发生衍射、干涉等现象；电磁波是横波，能发生偏振现象；电磁波能携带信息传播，选项B正确。3A解析：狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。综上所述，只有选项A正确。4A解析：机械波和电磁波都具有波的共同特征，但它们也有着本质的区别，它们的产生、传播的条件都不相同；电磁波是横波，机械波既有横波也有纵波，故A选项正确，B、C错误；机械波的传播速度仅仅取决于介质的性质，与频率无关，不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，在同一种介质中传播速度一般不同，即传播速度与介质及频率有关，D项错误。5B解析：当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率不一定发生变化，选项A错误；家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用的也是一种电磁波，选项C错误；大豆色拉油中的气泡看起来特别明亮，是由于光从油射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，选项D错误。6BDE解析：光的偏振现象说明光是横波，选项A错误；人耳能听见的声波波长比超声波长，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项B正确；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大，选项C错误；光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项D、E正确。7D解析：狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确而D错误。8.解析雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，选项B正确答案B9.解析(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E.答案(1)D(2)C(3)E10解析(1)电磁波具有波的共性，可以发生衍射现象，故B正确电磁波是横波，能发生偏振现象，故C错电磁波能携带信息传播，且传播不依赖介质，在真空中也可以传播，故A、D错(2)一切物体都在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，确认出目标可以采取有效的行动答案(1)B(2)见解析11.解析(1)由cf知，可知真空中上述频率的电磁波的波长在0.31.5 m之间，A错；电磁波是由周期性变化的电场、磁场产生的，B错；波长越短的