高三物理一轮复习课件1：125-电磁波-相对论

第五节电磁波与相对论第五节电磁波与相对论一、电磁场与电磁波◎知识梳理1．麦克斯韦电磁场理论基础要点整合一、电磁场与电磁波基础要点整合恒定变化频率恒定变化频率恒定变化频率恒定变化频率2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的统一体，这就是电磁场．3．电磁波(1)形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波．(2)特点①电磁波是

波，在空间传播

介质．②真空中电磁波的速度为

m/s.③电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的

，即v＝___.④不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速

．不需要3.0×108

乘积越小λf横2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的◎自主检测1．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是A．稳定的电场产生稳定的磁场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．变化的电场产生的磁场一定是变化的D．振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的答案D◎自主检测二、无线电波的发射和接收◎知识梳理1．发射电磁波的条件(1)要有足够高的

；(2)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：有

和

两种方式．振荡频率开放调频调幅二、无线电波的发射和接收振荡频率开放调频调幅3．无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流

，这就是电谐振现象．(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做

．(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做

．检波是

的逆过程，也叫做

．最强调谐检波调制解调3．无线电波的接收最强调谐检波调制解调◎自主检测2．下列说法正确的是A．振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强D．电磁波无法携带信息传播答案C◎自主检测三、电磁波谱1．电磁波谱：按照电磁波的

或

大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为

、____、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．3．各种电磁波的特性：红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；γ射线穿透本领更大．波长频率无线电波微波三、电磁波谱波长频率无线电波微波◎自主检测3．关于电磁波谱，下列说法正确的是A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D．线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答案AC◎自主检测四、相对论1．狭义相对论的基本假设(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

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

的．2．时间和空间的相对性(1)“同时”的相对性：同时是

的，与参考系的运动有关．相同相同相对四、相对论相同相同相对高三物理一轮复习课件1：125--电磁波-相对论◎自主检测4．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答案D◎自主检测(1)下列关于电磁波的说法正确的是A．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C．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考点核心突破考点一对麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解(1)下列关于电磁波的说法正确的是考点核心突破考点一对麦克(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．①雷达发射电磁波的波长范围是多少？②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000[解析]

(1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，不能产生新的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确、C错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D错误．[解析](1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场([答案]

(1)A

(2)①0.3m～1.5m

②能[答案](1)A(2)①0.3m～1.5m②能1．(2013·四川理综)下列关于电磁波的说法，正确的是A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在突破训练1．(2013·四川理综)下列关于电磁波的说法，正确的是突破解析电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，并不是只能在真空中传播，A错误，均匀变化的电场，产生恒定的磁场，并不能生成电磁波，B错误，如果做变速运动的电荷产生非均匀变化的磁场，可以生成电磁波，C正确，赫兹利用实验第一次验证了电磁波的存在，D错误．答案C解析电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，并不是只能在考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性无线电波<3×1011>10－3波动性强，易发生衍射红外线1011～101510－3～10－7热效应可见光101510－7引起视觉紫外线1015～101710－7～10－9化学效应、荧光效应、灭菌消毒X射线1016～101910－8～10－11贯穿本领强γ射线>1019<10－11贯穿本领最强考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波应用递变规律无线电技术红外遥感照明、摄影医用消毒、防伪检查、医用透视工业探伤、医用治疗直线传播能力增强衍射能力减弱应用递变规律无线电红外遥感照明、摄影医用消毒、防伪检查、医用[特别提醒]

(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠，但它们产生的机理不同．[特别提醒](1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中下列说法中正确的是

A．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均一样，均为3×108m/sB．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用下列说法中正确的是[解析]

不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为c；红外线在遥感技术中用到了它的衍射现象；紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度；利用紫外线的荧光效应可以制成日光灯，由此可知A、C、D正确．[答案]

ACD[解析]不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为c；红外线在2．关于电磁波，下列说法正确的是A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光C．利用红外线的热效应对物体进行烘干D．利用红外线波长较长、容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影解析雷达是用微波来测定物体位置的，A错；紫外线才能使荧光物质发光，B错；由红外线的特点可知，C、D均对．答案CD突破训练2．关于电磁波，下列说法正确的是突破训练(1)如图11－5－1所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮

D．无法判断图11－5－1考点三狭义相对论的简单应用(1)如图11－5－1所示，沿平直(2)一个以2×108m/s的速度运动着的球，半径为a，试分析静止着的人观察球会是什么样的形状？(3)远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？[解析]

(1)列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮，故只有C正确．(2)一个以2×108m/s的速度运动着的球，半径为a，试高三物理一轮复习课件1：125--电磁波-相对论狭义相对论问题的求解技巧(1)解决“同时”的相对性问题，可从三个方面入手：①令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化．②结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间．③光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生．狭义相对论问题的求解技巧(2)解决长度的相对性问题应当注意：①“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，这种长度收缩并非幻觉，并非看上去短了，它的确变短了，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动的速度越接近光速时，这种收缩效应就变得越显著．②在具体计算中要明确，长度收缩指的是只在物体运动方向上的长度收缩，在垂直于运动方向上的长度没有变化．(2)解决长度的相对性问题应当注意：ThankYou!ThankYou!第五节电磁波与相对论第五节电磁波与相对论一、电磁场与电磁波◎知识梳理1．麦克斯韦电磁场理论基础要点整合一、电磁场与电磁波基础要点整合恒定变化频率恒定变化频率恒定变化频率恒定变化频率2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的统一体，这就是电磁场．3．电磁波(1)形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波．(2)特点①电磁波是

波，在空间传播

介质．②真空中电磁波的速度为

m/s.③电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的

，即v＝___.④不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速

．不需要3.0×108

乘积越小λf横2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为不可分离的◎自主检测1．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是A．稳定的电场产生稳定的磁场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．变化的电场产生的磁场一定是变化的D．振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的答案D◎自主检测二、无线电波的发射和接收◎知识梳理1．发射电磁波的条件(1)要有足够高的

；(2)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：有

和

两种方式．振荡频率开放调频调幅二、无线电波的发射和接收振荡频率开放调频调幅3．无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流

，这就是电谐振现象．(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做

．(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做

．检波是

的逆过程，也叫做

．最强调谐检波调制解调3．无线电波的接收最强调谐检波调制解调◎自主检测2．下列说法正确的是A．振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强D．电磁波无法携带信息传播答案C◎自主检测三、电磁波谱1．电磁波谱：按照电磁波的

或

大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为

、____、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．3．各种电磁波的特性：红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；γ射线穿透本领更大．波长频率无线电波微波三、电磁波谱波长频率无线电波微波◎自主检测3．关于电磁波谱，下列说法正确的是A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D．线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答案AC◎自主检测四、相对论1．狭义相对论的基本假设(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

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

的．2．时间和空间的相对性(1)“同时”的相对性：同时是

的，与参考系的运动有关．相同相同相对四、相对论相同相同相对高三物理一轮复习课件1：125--电磁波-相对论◎自主检测4．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答案D◎自主检测(1)下列关于电磁波的说法正确的是A．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C．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考点核心突破考点一对麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解(1)下列关于电磁波的说法正确的是考点核心突破考点一对麦克(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．①雷达发射电磁波的波长范围是多少？②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000[解析]

(1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，不能产生新的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确、C错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D错误．[解析](1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场([答案]

(1)A

(2)①0.3m～1.5m

②能[答案](1)A(2)①0.3m～1.5m②能1．(2013·四川理综)下列关于电磁波的说法，正确的是A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在突破训练1．(2013·四川理综)下列关于电磁波的说法，正确的是突破解析电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，并不是只能在真空中传播，A错误，均匀变化的电场，产生恒定的磁场，并不能生成电磁波，B错误，如果做变速运动的电荷产生非均匀变化的磁场，可以生成电磁波，C正确，赫兹利用实验第一次验证了电磁波的存在，D错误．答案C解析电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，并不是只能在考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性无线电波<3×1011>10－3波动性强，易发生衍射红外线1011～101510－3～10－7热效应可见光101510－7引起视觉紫外线1015～101710－7～10－9化学效应、荧光效应、灭菌消毒X射线1016～101910－8～10－11贯穿本领强γ射线>1019<10－11贯穿本领最强考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波应用递变规律无线电技术红外遥感照明、摄影医用消毒、防伪检查、医用透视工业探伤、医用治疗直线传播能力增强衍射能力减弱应用递变规律无线电红外遥感照明、摄影医用消毒、防伪检查、医用[特别提醒]

(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠，但它们产生的机理不同．[特别提醒](1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中下列说法中正确的是

A．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均一样，均为3×108m/sB．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用下列说法中正确的是[解析]

不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为c；红外线在遥感技术中用到了它的衍射现象；紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度；利用紫外线的荧光效应可以制成日光灯，由此可知A、C、D正确．[答案]

ACD[解析]不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为c；红外线在2．关于电磁波，下列说法正确的是A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光C．利用红外线的热效应对物体进行烘干D．利用红外线波长较长、容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影解析雷达是用微波来测定物体位置的，A错；