高考物理復(fù)習(xí) 141 光的波動性課件

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1、課前自主學(xué)習(xí)課前自主學(xué)習(xí)課堂講練互動課堂講練互動隨堂鞏固訓(xùn)練隨堂鞏固訓(xùn)練考綱展示內(nèi)容內(nèi)容要求要求變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，電磁變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，電磁波及其傳播波及其傳播電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波譜電磁波譜狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論的基本假設(shè)質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系相對論質(zhì)能關(guān)系式相對論質(zhì)能關(guān)系式命題導(dǎo)向 電磁振蕩和電磁波的內(nèi)容在高考中重點(diǎn)考查LC振蕩電路的振蕩過程及其規(guī)律，考查方式是采取論證和計算較少而概念敘述較多電磁波的發(fā)射、接收及相對論部分單獨(dú)出題的概率不大復(fù)習(xí)策略 電磁振蕩和電磁波的重點(diǎn)和難點(diǎn)是：LC振蕩回路

2、產(chǎn)生的電磁振蕩，核心內(nèi)容是麥克斯韋電磁場理論對相對論簡介要認(rèn)真看書閱讀了解 課時1電磁波 梳理知識梳理知識 突破難點(diǎn)突破難點(diǎn) 課前自主學(xué)習(xí)課前自主學(xué)習(xí)知識回顧1麥克斯韋電磁場理論變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場2電磁場變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場和磁場成為一個完整的整體，這就是電磁場要點(diǎn)深化1變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(這種電場叫感應(yīng)電場或渦旋電場，與由電荷激發(fā)的靜電場不同它的電場線是閉合的，它的存在與空間有無導(dǎo)體或閉合電路無關(guān))，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場2均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生

3、穩(wěn)定的磁場這里的“均勻變化”指的是相等時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度(或電場強(qiáng)度)的變化量相等，或者說磁感應(yīng)強(qiáng)度(或電場強(qiáng)度)對時間的變化率為一定值3不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場，不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場4振蕩的(即周期性變化的)磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場5變化的磁場產(chǎn)生的電場方向可以利用楞次定律來確定基礎(chǔ)自測關(guān)于電磁場的理論，下面說法正確的是()A變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的解析：變化的電場產(chǎn)生磁場：有兩層含義均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場非均勻

4、變化的電場產(chǎn)生變化的磁場；振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩的磁場變化的磁場產(chǎn)生電場，同上面兩層含義，故B、D正確，A、C錯答案：BD知識回顧1定義：交替產(chǎn)生的振蕩電場和振蕩磁場向周圍空間的傳播形成電磁波2電磁波是橫波3它在真空中傳播速度等于光速c3.0108_m/s.4波速v、波長與頻率f的關(guān)系：vf.要點(diǎn)深化1在電磁波中，每處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向總是互相垂直的，并且都跟那里的電磁波的傳播方向垂直這就是說，電場和磁場的振蕩方向都跟電磁波的傳播方向垂直因此電磁波是橫波2電磁波的傳播速度v等于波長和頻率f的乘積，即vf.任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光在真空中的傳播速度c3.0108 m

5、/s.3電磁波傳播時不需要介質(zhì)，可在真空中傳播4電磁波與物質(zhì)相互作用時，能發(fā)生反射、吸收、折射等現(xiàn)象5電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象6電磁波向外傳播的是電磁能7電磁波與機(jī)械波的區(qū)別名稱名稱項目項目機(jī)械波機(jī)械波電磁波電磁波研究內(nèi)容研究內(nèi)容研究力學(xué)現(xiàn)象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變周期性變化的物理量化的物理量位移隨時間和空間做位移隨時間和空間做周期性變化周期性變化電場電場E和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時隨時間和空間做周期性變化間和空間做周期性變化傳播傳播傳播需要媒介，波速傳播需要媒介，波速與媒質(zhì)有關(guān)，與頻率與媒質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)，分橫波和縱波無關(guān)，分橫波和縱波兩種兩種傳播

6、無需媒質(zhì)，在真空中傳播無需媒質(zhì)，在真空中波速總是波速總是c，在媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)中傳播時，波速與媒質(zhì)及頻率都時，波速與媒質(zhì)及頻率都有關(guān)系橫波有關(guān)系橫波產(chǎn)生產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)由質(zhì)點(diǎn)(波源波源)的振動的振動產(chǎn)生產(chǎn)生由周期性變化的電流由周期性變化的電流(電磁電磁振蕩振蕩)激發(fā)激發(fā)基礎(chǔ)自測電磁波與機(jī)械波相比較有()A電磁波傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波傳播需要介質(zhì)B電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速率都相同，機(jī)械波在同一介質(zhì)中的傳播速率都相同C電磁波與機(jī)械波都不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D電磁波與機(jī)械波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象解析：根據(jù)機(jī)械波和電磁波的產(chǎn)生條件、傳播可知A正確，B不對兩種波都具有波的特性，C錯，D正確答案：AD知識回顧1無線電波

7、的發(fā)射(1)發(fā)射電磁波的條件第一，要有足夠高的頻率；第二，電路必須開放，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間(2)發(fā)射電磁波是利用它傳遞某種信號，因此必須進(jìn)行調(diào)制所謂調(diào)制，就是把要傳播的信號加在電磁波上的過程，有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式2無線電波的接收無線電波的接收過程是：調(diào)諧電路利用電諧振的原理接收所需的電磁波，再通過檢波器檢波得到電磁波所攜帶的信號(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧(3)從接收到的高頻信號中“檢出”所攜帶信號的過程叫檢波，也叫解調(diào)，它是調(diào)制的逆過程3電視的基本原理在電視

8、發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕倪^程就是攝像，這個過程由攝像管完成在電視接收端，由電視接收機(jī)的顯像管把電信號還原成景物的像，這一過程中要進(jìn)行調(diào)諧、檢波等過程電視信號的傳播主要是通過直線傳播4雷達(dá)的基本原理雷達(dá)是利用電磁波來判定物體位置的電子設(shè)備雷達(dá)向某一方向發(fā)射電磁波時，在顯示器的熒光屏上呈現(xiàn)發(fā)射的尖形波，無線電波遇到障礙物反射回來，被雷達(dá)接收，在顯示器的熒光屏上出現(xiàn)第二個尖形波，根據(jù)兩個尖形波的距離，可得到障礙物到雷達(dá)站的距離，再根據(jù)發(fā)射電磁波的方向和仰角，便可判定障礙物的位置利用多普勒效應(yīng)還可以測量移動物體的速度雷達(dá)是利用電磁波譜的微波段工作的要點(diǎn)深化雷達(dá)原理的應(yīng)用注

9、意事項(1)知道雷達(dá)的工作原理，明確尖形波的含義是解題的關(guān)鍵(2)雷達(dá)發(fā)射的是直線性能好，反射性能強(qiáng)的微波(3)可以認(rèn)為無線電波在空間中是勻速傳播，波速為c3108 m/s.(4)從圖象上確定發(fā)出電磁波到接收到反射波所需的時間(5)注意電磁波所走的路程是障礙物到雷達(dá)距離的2倍解析：本題主要考查了雷達(dá)的工作原理圖中a和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由abbc，可知無線電波發(fā)射到返回所用時間為50 s.設(shè)障礙物與雷達(dá)之間的距離為x，由題意可知無線電波來回時間為t50 s由2xct得xct/23.010850106/2 m7.5

10、103 m.答案：5103 m知識回顧1電磁波按波長由大到小的順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線2不同電磁波產(chǎn)生機(jī)理不同：無線電波由振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動產(chǎn)生；可見光由原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生；X射線由原子的內(nèi)層電子受激后產(chǎn)生；射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的3不同電磁波的特性不同：無線電波易發(fā)生干涉和衍射紅外線有顯著熱作用；可見光可引起視覺反應(yīng)；紫外線有顯著的化學(xué)作用；X射線的穿透能力很強(qiáng)；射線的穿透能力更強(qiáng)要點(diǎn)深化電磁波電磁波 產(chǎn)生機(jī)理產(chǎn)生機(jī)理特性特性應(yīng)用應(yīng)用無線無線電波電波LC電路中的電路中的周期性振蕩周期性振蕩波動性強(qiáng)波動性強(qiáng)無線電技術(shù)無線電技術(shù)紅外線紅外線原

11、子的最外層原子的最外層電子受激發(fā)后電子受激發(fā)后產(chǎn)生的產(chǎn)生的熱作用顯著，熱作用顯著，衍射性強(qiáng)衍射性強(qiáng)加熱，高空攝影，加熱，高空攝影，紅外遙感紅外遙感可見光可見光引起視覺產(chǎn)生引起視覺產(chǎn)生色彩效應(yīng)色彩效應(yīng)照明，攝影，光合照明，攝影，光合作用作用紫外線紫外線化學(xué)、生理作化學(xué)、生理作用顯著，能產(chǎn)用顯著，能產(chǎn)生熒光效應(yīng)生熒光效應(yīng)日光燈，醫(yī)療上殺日光燈，醫(yī)療上殺菌消毒，治療皮膚菌消毒，治療皮膚病，軟骨病等病，軟骨病等倫琴倫琴射線射線原子的內(nèi)層電子受激原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的發(fā)后產(chǎn)生的穿透本領(lǐng)很穿透本領(lǐng)很大大醫(yī)療透視，工業(yè)探傷醫(yī)療透視，工業(yè)探傷射線射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的的穿透本領(lǐng)最穿透

12、本領(lǐng)最強(qiáng)強(qiáng)探傷，電離作用，對探傷，電離作用，對生物組織的物理、化生物組織的物理、化學(xué)作用，醫(yī)療上殺菌學(xué)作用，醫(yī)療上殺菌消毒消毒基礎(chǔ)自測關(guān)于紫外線的以下說法中正確的是()A照射紫外線可增進(jìn)人體對鈣質(zhì)的吸收，因此人們應(yīng)盡可能多地接受紫外線的照射B紫外線是一種可見光C紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，可用來防偽D紫外線有殺菌消毒的作用，是因?yàn)槠溆袩嵝?yīng)解析：由于紫外線有顯著的生理作用能促進(jìn)人體對鈣的吸收，改善人體健康，但同時紫外線對生命也有害，故A項錯誤；紫外線不是可見光，B錯誤；紫外線不具有熱效應(yīng)，D錯誤答案：C師生互動師生互動 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂講練互動課堂講練互動例1某空間出現(xiàn)了如圖2所示的一組閉合

13、的電場，這可能是()A沿AB方向磁場在迅速減弱B沿AB方向磁場在迅速增強(qiáng)C沿BA方向磁場在迅速增強(qiáng)D沿BA方向磁場在迅速減弱解析根據(jù)電磁感應(yīng)理論，閉合回路中磁通量變化時，使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流可用楞次定律判斷，其中感應(yīng)電流的方向和電場線方向一致答案AC題后反思 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)殚]合電路中電荷受到了電場作用，而變化的磁場產(chǎn)生電場，與是否存在閉合電路無關(guān)，故空間內(nèi)磁場變化產(chǎn)生的電場方向，仍可用楞次定律判斷變式11下列關(guān)于電磁場的說法中正確的是()A只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍產(chǎn)生電磁場，從而形成電磁波B任何變化的電場周圍一定有磁場C振

14、蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生，相互依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場D電磁波的理論在先，實(shí)踐證明在后解析：根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知選項A錯誤；若電場或磁場的變化是均勻的，則不能形成電磁波，B項正確若電場的變化是均勻的，則只能形成穩(wěn)定的磁場；若電場的變化是非均勻的，則可形成電磁場，由電磁場的定義可知C正確英國物理學(xué)家麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在，并指出電磁波的特點(diǎn)例如：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，它在真空中的速度等于光速，電磁波是橫波等，進(jìn)而說明光是電磁波家庭中的一員二十多年后由德國物理學(xué)家赫茲驗(yàn)證，所以D正確答案：BCD例2(2009北京高考)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助

15、于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是()A機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用B機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波解析本題考查機(jī)械波和電磁波的區(qū)別和聯(lián)系，意在考查考生對基本概念的理解和辨析D中，電磁波是橫波，不是縱波，其他選項的表述是對的答案D題后反思 解決此類問題應(yīng)注意：(1)電磁波的波速不同電磁波在同一介質(zhì)中傳播時，傳播速度不同，頻率越高波速越小，頻率越低波速越大在真空中傳播時，不

16、同頻率的電磁波的速度相同，vc.(2)電磁波與機(jī)械波不同，機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只與介質(zhì)有關(guān)，電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關(guān)變式21對于機(jī)械波和電磁波的比較，下面說法正確的是()A它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象B它們在本質(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已C它們都可能是橫波，也可能是縱波D機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，與頻率無關(guān)，而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只與頻率有關(guān)解析：機(jī)械波和電磁波都是一種波，都具有波的共同特征，即都能發(fā)生干涉、衍射、反射、折射等現(xiàn)象，故A選項正確機(jī)械波傳播的是一種振動形式，可能是橫波，也可能是縱波，而電磁波是一種物質(zhì)波，是橫波不可能是縱波，故B，C選

17、項錯誤電磁波的傳播速度不僅與介質(zhì)有關(guān)(折射率)，還與其本身的頻率有關(guān)，故D選項錯誤答案：A例3高原上人的皮膚黝黑的原因是()A與高原上的人生活習(xí)慣有關(guān)B與高原上的風(fēng)力過大有關(guān)C與高原上紫外線輻射過強(qiáng)有關(guān)D由遺傳決定解析高原上紫外線輻射量及輻射強(qiáng)度比平原高許多，而紫外線對皮膚的生理作用會使皮膚變得粗糙和黝黑，故選項C正確，A、B、D均錯誤答案C 題后反思 對與實(shí)際結(jié)合的物理問題，要從中挖掘?qū)嶋H與物理學(xué)科的結(jié)合點(diǎn)，不能漫無邊際地去想象要準(zhǔn)確把握物理知識本身的含義和它們的一些特性與作用變式31關(guān)于紅外線的以下說法中正確的是()A不同的物體輻射紅外線的波長和強(qiáng)度不同，可以在較冷的背景上探測出較熱物體的

18、紅外輻射B利用紅外線的熱效應(yīng)對物體進(jìn)行烘干C利用紅外線波長較長，容易發(fā)生衍射的特點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離和高空攝影D利用不同物體輻射紅外線的波長和強(qiáng)度的不同可以對物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測解析：由于紅外線是一種光波，一切物體都在不停地對外輻射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng)一些，因此A正確由于紅外線的熱效應(yīng)，因此可用來烘干物體，B正確；又由于坦克、艦艇、人體等一切物體都在不停地輻射紅外線，并且不同的物體所輻射的紅外線，其波長和強(qiáng)度不同，故在夜間或濃霧天氣可通過紅外線探測器來接收信號，并用電子儀器對接收到的信號進(jìn)行處理，或用對紅外線敏感的照相底片進(jìn)行遠(yuǎn)距離攝影和高空攝影，就可得知物體的形狀和特征，故C，

19、D正確答案：ABCD感悟真題感悟真題 檢驗(yàn)技能檢驗(yàn)技能 隨堂鞏固訓(xùn)練隨堂鞏固訓(xùn)練1(2009天津高考)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D電磁波無法攜帶信息傳播解析：本題考查了電磁波的相關(guān)知識，意在考查考生對所學(xué)知識的理解及遷移能力根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機(jī)理及傳播特性可知，電磁波傳播不需要介質(zhì)，選項A錯誤；干涉、衍射是電磁波和所有波都具有的共同特性，選項B正確；由于電磁波是橫波，故能發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項C錯誤；電磁波能夠攜帶圖象、聲音等信息進(jìn)行傳播，選項D錯誤答案：B2目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是()A真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間B電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)A2.53.5 mB44.5 mC57 m D813 m解析：由圖象可知，813 m波段的紅外線，水和CO2均不吸收，故選D，A、B、C錯誤答案：D