高考物理三輪沖刺 專題十七 電磁波 相對論簡介課件

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1、專題十七 電磁波 相對論簡介1.1.變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播電磁波及其傳播2.2.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3.3.電磁波譜電磁波譜4.4.狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論的基本假設(shè)5.5.質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系6.6.相對論質(zhì)能關(guān)系式相對論質(zhì)能關(guān)系式1.1.了解麥克斯韋電磁場理論和電磁波的發(fā)現(xiàn)過程了解麥克斯韋電磁場理論和電磁波的發(fā)現(xiàn)過程. .2.2.了解了解LCLC振蕩電路及電磁波的產(chǎn)生及傳播，電磁波的發(fā)射和接振蕩電路及電磁波的產(chǎn)生及傳播，電磁波的發(fā)射和接收收. .3.3.知道電磁波譜及各

2、種頻率范圍內(nèi)電磁波的不同用途知道電磁波譜及各種頻率范圍內(nèi)電磁波的不同用途. .4.4.了解狹義相對論及廣義相對論的簡單知識了解狹義相對論及廣義相對論的簡單知識. .5.5.本章知識的考查主要是對麥克斯韋電磁場理論、電磁波譜及本章知識的考查主要是對麥克斯韋電磁場理論、電磁波譜及其應(yīng)用、相對論簡單知識的考查，一般是以選擇題的形式出現(xiàn)，其應(yīng)用、相對論簡單知識的考查，一般是以選擇題的形式出現(xiàn)，在復(fù)習(xí)本章時要側(cè)重對基本概念、基本規(guī)律的理解在復(fù)習(xí)本章時要側(cè)重對基本概念、基本規(guī)律的理解. . 麥克斯韋電磁場理論麥克斯韋電磁場理論【典例【典例1 1】(2010(2010天津高考天津高考) )下列關(guān)于電磁波的說

3、法正確的是下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )( )A.A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場 B.B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.C.只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波 D.D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播【審題視角【審題視角】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點：【關(guān)鍵點【關(guān)鍵點】(1)(1)弄清電磁場理論及電磁波產(chǎn)生的條件弄清電磁場理論及電磁波產(chǎn)生的條件. .(2)(2)掌握電磁波傳播的規(guī)律掌握電磁波傳播的規(guī)律. .【精講精析【精講精析】可通

4、過以下表格逐項進行分析：可通過以下表格逐項進行分析：答案答案: :A A選項選項過程分析過程分析結(jié)論結(jié)論A A不管磁場如何變化，只要是變化的磁場就可以在空不管磁場如何變化，只要是變化的磁場就可以在空間產(chǎn)生電場，均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場間產(chǎn)生電場，均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場且產(chǎn)生恒定的電場且產(chǎn)生恒定的電場. .B B電磁波的傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān)，相同頻率的電磁波的傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān)，相同頻率的電磁波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同電磁波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同. .C C只有周期性變化的電場只有周期性變化的電場( (磁場磁場) )才能產(chǎn)生電磁波才能產(chǎn)生電磁波. .D D電磁波

5、只有在同種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播，若同電磁波只有在同種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播，若同一種介質(zhì)是不均勻的，電磁波在其中的折射率是不一種介質(zhì)是不均勻的，電磁波在其中的折射率是不一樣的，在這樣的介質(zhì)中是沿曲線傳播的一樣的，在這樣的介質(zhì)中是沿曲線傳播的. .【命題人揭秘【命題人揭秘】 電磁場問題的兩點提醒電磁場問題的兩點提醒(1)(1)變化的電場變化的電場( (磁場磁場) )周圍產(chǎn)生磁場周圍產(chǎn)生磁場( (電場電場) )，均勻變化的電場，均勻變化的電場( (磁場磁場) )周圍產(chǎn)生恒定磁場周圍產(chǎn)生恒定磁場( (電場電場) )，周期性變化的電場，周期性變化的電場( (磁場磁場) )周周圍產(chǎn)生周期性變化磁場圍產(chǎn)

6、生周期性變化磁場( (電場電場).).(2)(2)電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅與電磁波的頻率有關(guān)，還電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅與電磁波的頻率有關(guān)，還與介質(zhì)有關(guān)與介質(zhì)有關(guān). . 電磁波的應(yīng)用電磁波的應(yīng)用【典例【典例2 2】(2009(2009四川高考四川高考) )關(guān)于電磁波，下列說法正確的是關(guān)于電磁波，下列說法正確的是( )( )A.A.雷達是用雷達是用X X光來測定物體位置的設(shè)備光來測定物體位置的設(shè)備B.B.使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C.C.用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)

7、出可見光可見光D.D.變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場【審題視角【審題視角】明確與電磁波有關(guān)的設(shè)備的工作原理是解題的關(guān)明確與電磁波有關(guān)的設(shè)備的工作原理是解題的關(guān)鍵，解答時需結(jié)合電磁波在不同波段的特性進行分析鍵，解答時需結(jié)合電磁波在不同波段的特性進行分析. .【精講精析】【精講精析】雷達是根據(jù)無線電波測定物體位置的，雷達是根據(jù)無線電波測定物體位置的，A A錯誤；錯誤；使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，從經(jīng)過調(diào)制的高使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中頻振蕩中“檢檢”出調(diào)制信號的過程，叫做檢波；檢波是調(diào)制的出調(diào)制信號的過程，叫做檢波；檢波是調(diào)

8、制的逆過程，也叫做解調(diào)逆過程，也叫做解調(diào), ,故故B B錯誤；用紫外線照射時，大額鈔票上錯誤；用紫外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，利用了紫外線的熒光效用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，利用了紫外線的熒光效應(yīng)，應(yīng)，C C錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場可以產(chǎn)錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場可以產(chǎn)生磁場、變化的磁場可以產(chǎn)生電場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定生磁場、變化的磁場可以產(chǎn)生電場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場的磁場, ,非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場, ,周期性變化的電場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率

9、的周期性變化的磁場.D.D正確正確. .答案答案: :D D【命題人揭秘【命題人揭秘】關(guān)于電磁波的應(yīng)用應(yīng)關(guān)注的三個問題關(guān)于電磁波的應(yīng)用應(yīng)關(guān)注的三個問題(1)(1)頻率和波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性頻率和波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性. .(2)(2)電磁波譜中，不同波段的電磁波產(chǎn)生的機理不同電磁波譜中，不同波段的電磁波產(chǎn)生的機理不同. .(3)(3)實際應(yīng)用當中，不同現(xiàn)象利用了電磁波的不同特性，研究實際應(yīng)用當中，不同現(xiàn)象利用了電磁波的不同特性，研究問題時要格外注意問題時要格外注意. . 電磁波譜電磁波譜【典例【典例3 3】(2010(2010上海高考上海高考) )電磁波包含了電磁波包

10、含了射線、紅外線、射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是( )( )A.A.無線電波、紅外線、紫外線、無線電波、紅外線、紫外線、射線射線B.B.紅外線、無線電波、紅外線、無線電波、射線、紫外線射線、紫外線C.C.射線、紅外線、紫外線、無線電波射線、紅外線、紫外線、無線電波D.D.紫外線、無線電波、紫外線、無線電波、射線、紅外線射線、紅外線【審題視角【審題視角】明確電磁波譜排列的特點及順序明確電磁波譜排列的特點及順序. .【精講精析【精講精析】電磁波波長由長到短或頻率由低到高的排列順序電磁波波長由長到短或頻率由低到高的排列順序是

11、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X X射線、射線、射線，故射線，故選項選項B B、C C、D D錯誤，選項錯誤，選項A A正確正確. .答案答案: :A A【命題人揭秘【命題人揭秘】與電磁波有關(guān)的兩個重要結(jié)論與電磁波有關(guān)的兩個重要結(jié)論(1)(1)波長波長( (或頻率或頻率) )不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性. .其中波長其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、短的紫外線、X X射線、射線、射線等，穿透能力較強射線等，穿透能力較強. .(2)

12、(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和界線，如紫外線和X X射線、射線、X X射線和射線和射線都有重疊，但它們產(chǎn)射線都有重疊，但它們產(chǎn)生的機理不同生的機理不同. . 相對論的簡單應(yīng)用相對論的簡單應(yīng)用【典例【典例4 4】(2011(2011江蘇高考江蘇高考) )如圖所如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔座鐵塔A A、B B和和C.C.假想有一列車沿假想有一列車沿ACAC方向以接近光速行駛，當鐵塔方向以接近光速行駛，當鐵塔B B發(fā)出發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得一個閃光，列車上

13、的觀測者測得A A、C C兩鐵塔被照亮的順序是兩鐵塔被照亮的順序是( )( )A.A.同時被照亮同時被照亮 B.AB.A先被照亮先被照亮C.CC.C先被照亮先被照亮 D.D.無法判斷無法判斷【審題視角【審題視角】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點：【關(guān)鍵點【關(guān)鍵點】(1)(1)狹義相對論的兩個基本原理；狹義相對論的兩個基本原理；(2)(2)運動的相對性運動的相對性. .【精講精析【精講精析】當鐵塔當鐵塔B B發(fā)出一個閃光，同時到達發(fā)出一個閃光，同時到達A A、C C兩鐵塔被兩鐵塔被反射，但列車沿反射，但列車沿ACAC方向以接近光速行駛，由于列車在這段時間方向以接近光速行駛，由于

14、列車在這段時間內(nèi)靠近內(nèi)靠近C C而遠離而遠離A A，經(jīng)鐵塔，經(jīng)鐵塔A A反射的光相對列車的速度小于經(jīng)鐵反射的光相對列車的速度小于經(jīng)鐵塔塔C C反射的光相對列車的速度，由于運動速度很大，而觀測者反射的光相對列車的速度，由于運動速度很大，而觀測者到到A A、C C的距離相對速度來說很小可認為相等，則運動時間主要的距離相對速度來說很小可認為相等，則運動時間主要由速度決定，所以經(jīng)鐵塔由速度決定，所以經(jīng)鐵塔C C反射的光先到達觀測者，看到反射的光先到達觀測者，看到C C先被先被照亮，照亮，C C正確正確. .答案：答案：C C【閱卷人點撥【閱卷人點撥】失失分分提提示示兩種時空觀的對比和理解：經(jīng)典時空觀與

15、相對論時空觀主兩種時空觀的對比和理解：經(jīng)典時空觀與相對論時空觀主要表現(xiàn)在物體質(zhì)量是否隨速度變化而變化及質(zhì)量與能量的要表現(xiàn)在物體質(zhì)量是否隨速度變化而變化及質(zhì)量與能量的關(guān)系上關(guān)系上. .高速的界定是與光速相比較高速的界定是與光速相比較,10,106 6 m/s m/s以上的速度以上的速度一般可認為是高速一般可認為是高速. .備備考考指指南南(1)(1)理解并牢記相對論的基本假設(shè)理解并牢記相對論的基本假設(shè). .(2)(2)注意對幾個關(guān)系式的物理含義的理解和區(qū)別注意對幾個關(guān)系式的物理含義的理解和區(qū)別. . 無線電波測速無線電波測速【典例【典例5 5】(2008(2008上海高考上海高考) )生活中經(jīng)常

16、用生活中經(jīng)常用“呼嘯而來呼嘯而來”形容形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng)生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng). .圖中的測速雷達正圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車輛反射的無線在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車輛反射的無線電波電波. .由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同. .利利用頻率差用頻率差f f接收接收-f-f發(fā)出發(fā)出就能計算出車輛的速度就能計算出車輛的速度. .已知發(fā)出和接收的已知發(fā)出

17、和接收的頻率間關(guān)系為頻率間關(guān)系為:f:f接收接收 式中式中c c為真空中的光速，若為真空中的光速，若f f發(fā)出發(fā)出=2=210109 9 Hz Hz，f f接收接收-f-f發(fā)出發(fā)出=400 Hz=400 Hz，可知被測車輛的速度大，可知被測車輛的速度大小為小為 _ m/s_ m/s. .2v(1)f,c車發(fā)出【審題視角【審題視角】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點：【關(guān)鍵點【關(guān)鍵點】(1)(1)弄清題目設(shè)計的新情景和所反映的物理現(xiàn)象弄清題目設(shè)計的新情景和所反映的物理現(xiàn)象. .(2)(2)由題目給出的具體條件進行分析求解由題目給出的具體條件進行分析求解. .【精講精析【精講精析】

18、本題首先應(yīng)根據(jù)題目理清各量的關(guān)系，然后根據(jù)本題首先應(yīng)根據(jù)題目理清各量的關(guān)系，然后根據(jù)題意得出關(guān)系式：題意得出關(guān)系式：由上式求解得到由上式求解得到答案答案: :3030 2v(1)ff400 Hzc車發(fā)出發(fā)出，89200c200 3 10v m/s30 m/s.f2 10 車發(fā)出【命題人揭秘【命題人揭秘】 本題是以實際生活為例設(shè)計新情景，題目難度不大，要能順利本題是以實際生活為例設(shè)計新情景，題目難度不大，要能順利解決此問題，應(yīng)該利用題目給的新的關(guān)系式求解，此題體現(xiàn)了解決此問題，應(yīng)該利用題目給的新的關(guān)系式求解，此題體現(xiàn)了“即學(xué)即用即學(xué)即用”的思想的思想. . 電磁波與機械波的區(qū)別電磁波與機械波的區(qū)

19、別【典例【典例6 6】(2009(2009北京高考北京高考) )類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率. .在類比過程中，在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處既要找出共同之處，又要抓住不同之處. .某同學(xué)對機械波和電磁某同學(xué)對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是( )( )A.A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用B.B.機械波和電磁波都能產(chǎn)生干

20、涉和衍射現(xiàn)象機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.C.機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D.D.機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波【審題視角【審題視角】解答本題時應(yīng)注意以下三點：解答本題時應(yīng)注意以下三點：【關(guān)鍵點【關(guān)鍵點】(1)(1)電磁波不同于機械波，機械波傳播必須有介質(zhì)，而電磁波電磁波不同于機械波，機械波傳播必須有介質(zhì)，而電磁波傳播不需介質(zhì)傳播不需介質(zhì). .(2)(2)明確波的特性以及波速、波長、頻率間的關(guān)系明確波的特性以及波速、波長、頻率間的關(guān)系. .(3)(3)電磁波只有橫波電

21、磁波只有橫波. .【精講精析【精講精析】波長、波速、頻率的關(guān)系式波長、波速、頻率的關(guān)系式v=v=f f對任何波都對任何波都是成立的，故是成立的，故A A選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故電磁波都是波，這些特性都具有，故B B項正確；機械波是機械項正確；機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質(zhì)，而電振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質(zhì)，而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故磁波傳播不需要介質(zhì)，

22、故C C項正確；機械波既有橫波又有縱波，項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其依據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，但是電磁波只能是橫波，其依據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，偏振現(xiàn)象是橫波才有的，偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D D項錯誤項錯誤. .故選故選D.D.答案答案: :D D【閱卷人點撥【閱卷人點撥】失失分分提提示示認為機械波的波速公式認為機械波的波速公式v=v=f f不適用于電磁波，易錯選不適用于電磁波，易錯選A A項項. .對機械波的波速僅取決于介質(zhì)，而電磁波的波速與介質(zhì)及對機械波的波速僅取決于介質(zhì)，而電磁波的波速與介質(zhì)及頻率均有關(guān)系認識不夠，易錯選頻率均有關(guān)系認識不夠，易錯

23、選C C項項. .備備考考指指南南(1)(1)復(fù)習(xí)過程中要注意波的特有性質(zhì)，不論機械波還是電復(fù)習(xí)過程中要注意波的特有性質(zhì)，不論機械波還是電磁波都具有波的特性磁波都具有波的特性. .(2)(2)對機械波與電磁波的產(chǎn)生要有清晰的認識對機械波與電磁波的產(chǎn)生要有清晰的認識. . 電磁場與電磁波的應(yīng)用電磁場與電磁波的應(yīng)用高考指數(shù)高考指數(shù): :1.(20101.(2010新課標全國卷新課標全國卷) )在電磁學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做在電磁學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻出了貢獻. .下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)

24、；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在C.C.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值定了元電荷的數(shù)值D.D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律對電流的作用規(guī)律【解析【解析】選選A A、C.C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁感應(yīng)現(xiàn)象，A A正確正確. .麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫

25、茲用實驗證實麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，了電磁波的存在，B B錯誤錯誤. . 庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，C C正確正確. .洛倫茲發(fā)現(xiàn)洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，規(guī)律，D D錯誤錯誤. .2.(20092.(2009天津高考天津高考) )下列關(guān)于電磁波的說法正確的是下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )( )A.A.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B.B.

26、電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C.C.電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D.D.電磁波無法攜帶信息傳播電磁波無法攜帶信息傳播【解析【解析】選選B.B.電磁波在真空中也能傳播，電磁波在真空中也能傳播，A A錯誤；衍射是一切錯誤；衍射是一切波所具有的特性，波所具有的特性，B B正確；電磁波是橫波，橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)正確；電磁波是橫波，橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，象，C C錯誤；所有波都能傳遞信息，錯誤；所有波都能傳遞信息，D D錯誤錯誤. .【方法技巧【方法技巧】分析電磁波問題的方法分析電磁波問題的方法分析電磁波問題應(yīng)明確電磁波與機械波的區(qū)別分析電磁波問題應(yīng)明確電磁波與機械波的區(qū)別,

27、 ,具體比較如下具體比較如下: : 名稱名稱項目項目電電 磁磁 波波機機 械械 波波研究對象研究對象電磁現(xiàn)象電磁現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生由周期性變化的電場、由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生磁場產(chǎn)生由質(zhì)點由質(zhì)點( (波源波源) )的振的振動產(chǎn)生動產(chǎn)生波的特點波的特點橫波橫波縱波或橫波縱波或橫波 名稱名稱項目項目電電 磁磁 波波機機 械械 波波波波 速速在真空中等于光速在真空中等于光速( (很很大大)(c=3)(c=310108 8 m/s m/s) )在空氣中不大在空氣中不大( (如聲波如聲波波速一般為波速一般為340 m/s340 m/s) )介質(zhì)需要介質(zhì)需要不需要介質(zhì)不需要介質(zhì)( (在真空

28、中在真空中仍可傳播仍可傳播) )必須有介質(zhì)必須有介質(zhì)( (真空中不真空中不能傳播能傳播) )能量傳播能量傳播電磁能電磁能機械能機械能3.(20093.(2009上海高考上海高考) )任何物體都向外輻射電磁波任何物體都向外輻射電磁波. .對于溫度為對于溫度為T T的黑體，輻射最長的電磁波波長為的黑體，輻射最長的電磁波波長為m m，m m與與T T之間滿足公式：之間滿足公式：m mT T= =常量常量. .如果把人體表面當成黑體表面，則人體表面溫度為如果把人體表面當成黑體表面，則人體表面溫度為305 K305 K時，人體輻射最強的電磁波波長為時，人體輻射最強的電磁波波長為9.5 m9.5 m. .

29、作為黑體的作為黑體的宇宙空間的溫度為宇宙空間的溫度為3 K3 K，宇宙空間輻射最強的電磁波波長為，宇宙空間輻射最強的電磁波波長為( )( )A.1.1 mA.1.1 mB.9.6 mB.9.6 m C.101.3 m C.101.3 m D.965.8 mD.965.8 m【解析【解析】選選D.D.由由m mT T= =常量，得常量，得3053059.5=39.5=3m m，解得，解得m m= =965.8 m965.8 m，故，故A A、B B、C C錯誤，錯誤，D D項正確項正確. . 狹義相對論問題狹義相對論問題高考指數(shù)高考指數(shù): :4.(20104.(2010北京高考北京高考) )屬于

30、狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中慣性系中( )( )A.A.真空中光速不變真空中光速不變B.B.時間間隔具有相對性時間間隔具有相對性C.C.物體的質(zhì)量不變物體的質(zhì)量不變D.D.物體的能量與質(zhì)量成正比物體的能量與質(zhì)量成正比【解析【解析】選選A.A.狹義相對論基本假設(shè)為：一是在不同的慣性參考系狹義相對論基本假設(shè)為：一是在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；二是真空中的光速在不同的慣性中，一切物理規(guī)律都是相同的；二是真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，即光速不變原理，由此可知參考系中都是相同的，即光速不變原理，由此可知A A屬于狹義相屬于狹

31、義相對論基本假設(shè)，故對論基本假設(shè)，故A A正確，正確，B B、C C、D D錯誤錯誤. .【誤區(qū)警示【誤區(qū)警示】有些學(xué)生將狹義相對論的兩個基本假設(shè)與時間間隔有些學(xué)生將狹義相對論的兩個基本假設(shè)與時間間隔的相對性、相對論質(zhì)能關(guān)系相混淆的相對性、相對論質(zhì)能關(guān)系相混淆, ,而誤選而誤選B B、D D兩選項兩選項. .復(fù)習(xí)時應(yīng)復(fù)習(xí)時應(yīng)熟記相對論的相關(guān)規(guī)律熟記相對論的相關(guān)規(guī)律, ,對正確求解相對論問題至關(guān)重要對正確求解相對論問題至關(guān)重要. .5.(20095.(2009廣東高考廣東高考) )物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生

32、產(chǎn)的繁榮與識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步人類文明的進步. .下列表述正確的是下列表述正確的是( )( )A.A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 B.B.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律C.C.光電效應(yīng)證實了光的波動性光電效應(yīng)證實了光的波動性 D.D.相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用【解析【解析】選選A.A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，A A正確；電磁感應(yīng)定正確；電磁感應(yīng)定律是法拉第發(fā)現(xiàn)的，律是法拉第發(fā)現(xiàn)的，B B錯誤；光電效應(yīng)證實了光的粒子性，錯誤；光電效應(yīng)證實了光的粒子

33、性，C C錯錯誤；相對論和經(jīng)典力學(xué)研究的領(lǐng)域不同，不能說相對論的創(chuàng)立誤；相對論和經(jīng)典力學(xué)研究的領(lǐng)域不同，不能說相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用，表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用，D D錯誤錯誤. .6.(20096.(2009江蘇高考江蘇高考) )如圖所如圖所示，強強乘坐速度為示，強強乘坐速度為0.9c(c0.9c(c為光速為光速) )的宇宙飛船追趕正的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速前方的壯壯，壯壯的飛行速度為度為0.5c.0.5c.強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為光束的傳播速度為( )( )A.0.4c B.0.5c C

34、.0.9c D.1.0cA.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c【解析【解析】選選D.D.根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變變. .故故A A、B B、C C錯誤，錯誤，D D項正確項正確. . 電磁場與電磁波電磁場與電磁波1.1.麥克斯韋電磁場理論麥克斯韋電磁場理論2.2.電磁場電磁場變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的電場和變變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場是電磁場. .3.3.

35、對電磁波的理解對電磁波的理解(1)(1)電磁場在空間由近及遠的傳播，形成電磁波電磁場在空間由近及遠的傳播，形成電磁波. .(2)(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，在真空中不電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的同頻率的電磁波傳播速度是相同的( (都等于光速都等于光速).).(3)(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越小頻率越高，波速越小. .(4)v(4)vff，f f是電磁波的頻率是電磁波的頻率. .【名師點睛【名師點睛】1.1.電磁波與機械波的區(qū)別電

36、磁波與機械波的區(qū)別(1)(1)電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播. .(2)(2)機械波的波速僅取決于介質(zhì)，而電磁波的波速與介質(zhì)及波機械波的波速僅取決于介質(zhì)，而電磁波的波速與介質(zhì)及波的頻率均有關(guān)系的頻率均有關(guān)系. .(3)(3)機械波可以是橫波也可以是縱波，電磁波只能是橫波機械波可以是橫波也可以是縱波，電磁波只能是橫波. .2.2.電磁波與機械波相同之處電磁波與機械波相同之處(1)(1)都屬于波都屬于波, ,都能發(fā)生干涉、衍射等波特有的現(xiàn)象都能發(fā)生干涉、衍射等波特有的現(xiàn)象. .(2)(2)波長、波速和頻率的關(guān)系式波長、波速和頻率的關(guān)系式v=v=

37、f f 對兩種波都適用對兩種波都適用. . 無線電波的發(fā)射與接收無線電波的發(fā)射與接收1.1.無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射(1)(1)要向外發(fā)射無線電波，振蕩電路必須具有如下特點：要向外發(fā)射無線電波，振蕩電路必須具有如下特點：要有足夠高的振蕩頻率；要有足夠高的振蕩頻率；采用開放電路，使電場和磁場分散到盡可能大的空間采用開放電路，使電場和磁場分散到盡可能大的空間. .(2)(2)利用無線電波傳遞信號，要求發(fā)射的無線電波隨信號而改利用無線電波傳遞信號，要求發(fā)射的無線電波隨信號而改變變. .使無線電波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制使無線電波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制. .常用的調(diào)制常用的調(diào)制方法有

38、調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法有調(diào)幅和調(diào)頻兩種. .使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅，經(jīng)過調(diào)幅以后發(fā)射出去的無線電波叫做調(diào)幅波調(diào)幅，經(jīng)過調(diào)幅以后發(fā)射出去的無線電波叫做調(diào)幅波. .使高頻使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻，經(jīng)過調(diào)頻以后發(fā)射出去的振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻，經(jīng)過調(diào)頻以后發(fā)射出去的無線電波叫做調(diào)頻波無線電波叫做調(diào)頻波. .在無線電波的發(fā)送中必須有振蕩器、調(diào)在無線電波的發(fā)送中必須有振蕩器、調(diào)制器、天線和地線，還要用到放大器制器、天線和地線，還要用到放大器. .2.2.無線電波的接收無線電波的接收(1)(1)電諧振現(xiàn)象電諧振現(xiàn)象: :當接收電路的固有頻率跟接

39、收到的無線電波的當接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率相同時，激起的振蕩電流最強，這就是電諧振現(xiàn)象頻率相同時，激起的振蕩電流最強，這就是電諧振現(xiàn)象. .(2)(2)調(diào)諧調(diào)諧: :使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧. .(3)(3)調(diào)諧電路調(diào)諧電路: :能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路. .(4)(4)檢波檢波: :從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢檢”出調(diào)制信號的過程，出調(diào)制信號的過程，叫做檢波叫做檢波. .檢波是調(diào)制的逆過程，也叫做解調(diào)檢波是調(diào)制的逆過程，也叫做解調(diào). .(5)(5)簡單收音機通常包括調(diào)諧、高頻

40、放大、檢波、低頻放大四簡單收音機通常包括調(diào)諧、高頻放大、檢波、低頻放大四個主要部分個主要部分. .【狀元心得【狀元心得】1.1.調(diào)制與解調(diào)的區(qū)別調(diào)制與解調(diào)的區(qū)別(1)(1)調(diào)制是在電磁波的發(fā)射過程中，使無線電波隨各種信號而調(diào)制是在電磁波的發(fā)射過程中，使無線電波隨各種信號而改變的過程改變的過程. .(2)(2)解調(diào)是從接收到的高頻振蕩中分檢出來所攜帶的信號的過解調(diào)是從接收到的高頻振蕩中分檢出來所攜帶的信號的過程程. .(3)(3)調(diào)制與解調(diào)分別屬于電磁波的發(fā)射與接收兩個過程，兩者調(diào)制與解調(diào)分別屬于電磁波的發(fā)射與接收兩個過程，兩者有本質(zhì)的區(qū)別有本質(zhì)的區(qū)別. .2.2.調(diào)幅與調(diào)頻的區(qū)別調(diào)幅與調(diào)頻的區(qū)

41、別(1)(1)調(diào)幅是讓高頻電磁波的振幅隨信號的強弱變化而變化的調(diào)調(diào)幅是讓高頻電磁波的振幅隨信號的強弱變化而變化的調(diào)制過程制過程. .一般的，廣播電臺的中波、短波廣播以及電視廣播中一般的，廣播電臺的中波、短波廣播以及電視廣播中的圖像信號都是采用調(diào)幅波的圖像信號都是采用調(diào)幅波. .(2)(2)調(diào)頻是讓高頻電磁波的頻率隨信號變化而變化的調(diào)制過程調(diào)頻是讓高頻電磁波的頻率隨信號變化而變化的調(diào)制過程. .一般的，廣播電臺的立體聲廣播以及電視廣播中的伴音廣播都一般的，廣播電臺的立體聲廣播以及電視廣播中的伴音廣播都是采用調(diào)頻波是采用調(diào)頻波. . 電磁波譜的分析應(yīng)用電磁波譜的分析應(yīng)用電磁電磁波譜波譜特特 性性應(yīng)

42、應(yīng) 用用真空中波長真空中波長/m/m頻率頻率/Hz/Hz遞變遞變規(guī)律規(guī)律無線無線電波電波波動性強波動性強, ,易發(fā)易發(fā)生衍射生衍射無線電技術(shù)無線電技術(shù)10103 33 310101111波波長長減減小小頻頻率率增增大大 紅外線紅外線熱效應(yīng)熱效應(yīng)紅外線遙感紅外線遙感10103 310107 71010111110101515可見光可見光引起視覺引起視覺照明、照明、 攝影攝影10107 710101515紫外線紫外線化學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、熒光效應(yīng)、能殺菌能殺菌醫(yī)用消毒、醫(yī)用消毒、防偽防偽10107 710109 91010151510101717X X射線射線貫穿性強貫穿性強檢查、檢查、醫(yī)

43、用透視醫(yī)用透視10108 8101011111010161610101919射線射線貫穿本領(lǐng)最強貫穿本領(lǐng)最強工業(yè)探傷、工業(yè)探傷、醫(yī)用治療醫(yī)用治療1010111110101919【名師點睛【名師點睛】(1)(1)利用各電磁波的貫穿本領(lǐng)，頻率越高穿透本領(lǐng)越強，利用各電磁波的貫穿本領(lǐng)，頻率越高穿透本領(lǐng)越強，射射線比線比X X射線貫穿本領(lǐng)更強射線貫穿本領(lǐng)更強. .(2)(2)紅外線熱效應(yīng)和衍射遙感作用；紫外線殺菌消毒作用和熒紅外線熱效應(yīng)和衍射遙感作用；紫外線殺菌消毒作用和熒光作用光作用. .(3)(3)無線電波、紅外線、紫外線、無線電波、紅外線、紫外線、X X射線、射線、射線都是不可見光射線都是不可見

44、光. . 相對論簡介相對論簡介1.1.經(jīng)典相對性原理經(jīng)典相對性原理(1)(1)牛頓運動定律在某個參考系中成立，這個參考系叫慣性系，牛頓運動定律在某個參考系中成立，這個參考系叫慣性系，相對于這個慣性系做勻速直線運動的另一個參考系也是慣性系相對于這個慣性系做勻速直線運動的另一個參考系也是慣性系. .(2)(2)伽利略相對性原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的伽利略相對性原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的. .2.2.狹義相對論的兩個基本假設(shè)狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1)(1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的都是相同

45、的. .(2)(2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關(guān)系相同的，光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關(guān)系. .3.3.相對論的質(zhì)速關(guān)系相對論的質(zhì)速關(guān)系(1)(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v v運動時運動時的質(zhì)量的質(zhì)量m m與靜止時的質(zhì)量與靜止時的質(zhì)量m m0 0之間有如下關(guān)系：之間有如下關(guān)系：(2)(2)物體運動時的質(zhì)量物體運動時的質(zhì)量m m總要大于靜止時的質(zhì)量總要大于靜止時的質(zhì)量m m0 0. .4.4.相對論質(zhì)能關(guān)系相對

46、論質(zhì)能關(guān)系用用m m表示物體的質(zhì)量，表示物體的質(zhì)量，E E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：程為：E Emcmc2 2. .02mm.v1 ( )c5.5.時間間隔的相對性：當從地面觀察以速度時間間隔的相對性：當從地面觀察以速度v v前進的火車時，前進的火車時，車上的時間進程變慢了，不僅時間變慢了，物理、化學(xué)和生命車上的時間進程變慢了，不僅時間變慢了，物理、化學(xué)和生命的過程都變慢了的過程都變慢了. .這稱為時間膨脹這稱為時間膨脹. .6.6.長度的相對性：相對地面以速度長度的相對性：相對地面以速度v v運動的物體，從地面上運動的物體，從地面上看，沿著運動

47、方向上的長度變短了，速度越大，變短的越多看，沿著運動方向上的長度變短了，速度越大，變短的越多. .l= =l0 02tv1 ( )c 2v1 ( )c7.7.相對論速度疊加公式：以高速火車為例，車對地的速度為相對論速度疊加公式：以高速火車為例，車對地的速度為v v，車上的人以，車上的人以uu的速度沿火車前進的方向相對火車運動，的速度沿火車前進的方向相對火車運動，則人對地的速度則人對地的速度若人相對火車反向運動，則若人相對火車反向運動，則uu取負值取負值. .根據(jù)此式，若根據(jù)此式，若uuc c，則則u uc c，那么光速在任何慣性系中都是相同的，那么光速在任何慣性系中都是相同的. .2uvuu

48、v1c【名師點睛【名師點睛】理解質(zhì)能關(guān)系時應(yīng)注意理解質(zhì)能關(guān)系時應(yīng)注意1.1.質(zhì)量和能量是物體不可分離的屬性質(zhì)量和能量是物體不可分離的屬性. .當物體的質(zhì)量減少或增當物體的質(zhì)量減少或增加時，必然伴隨著能量的減少或增加加時，必然伴隨著能量的減少或增加. .如果用如果用mm表示物體質(zhì)量表示物體質(zhì)量的變化量，的變化量，EE表示能量的變化量，那么它們的關(guān)系可以表示表示能量的變化量，那么它們的關(guān)系可以表示為為E=mcE=mc2 2. .該式表示，隨著一個物體質(zhì)量的減少，會釋放出該式表示，隨著一個物體質(zhì)量的減少，會釋放出一定的能量；與此同時，另一個物體吸收了能量，質(zhì)量也會隨一定的能量；與此同時，另一個物體吸

49、收了能量，質(zhì)量也會隨之增加之增加. .2.2.某個靜質(zhì)量為某個靜質(zhì)量為m m0 0的物體，相對它靜止的觀測者測其質(zhì)量為的物體，相對它靜止的觀測者測其質(zhì)量為m=mm=m0 0；能量為；能量為E=mcE=mc2 2=m=m0 0c c2 2，記作，記作E E0 0=m=m0 0c c2 2，稱為靜能量，稱為靜能量. .這表明任這表明任何靜質(zhì)量不為零的物體，都貯存著巨大的能量何靜質(zhì)量不為零的物體，都貯存著巨大的能量. .當某物體受到當某物體受到高能量的作用而發(fā)生靜質(zhì)量變化高能量的作用而發(fā)生靜質(zhì)量變化mm0 0時，就會釋放出巨大的能時，就會釋放出巨大的能量量EE0 0=m=m0 0c c2 2. .