高中物理一輪復(fù)習(xí) 第3章 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介課件 新人教版選修34

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1、一、電磁場(chǎng)與電磁波一、電磁場(chǎng)與電磁波1. 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論2.電磁場(chǎng)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)3. 電磁波(1)形成：周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播出去，就形成了電磁波(2)特點(diǎn)電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播在真空中的波速為c3.0108 m/s.波速波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：cf.(3)發(fā)射和接收為有效發(fā)射電磁波，振蕩電路必須有足夠高的頻率，并且

2、是開(kāi)放的；要利用電磁波傳遞信號(hào)需要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法接收電磁波時(shí)，先要調(diào)諧使接收電路產(chǎn)生電諧振，再通過(guò)檢波“檢”出高頻電流中所攜帶的信號(hào)(4)電磁波的應(yīng)用：廣播、電視、雷達(dá)、無(wú)線通信等注意：麥克斯韋根據(jù)他提出的電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，而后赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在電磁波和機(jī)械波有本質(zhì)的不同，機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，其波速僅與介質(zhì)有關(guān)；電磁波可以在真空中傳播，其波速與介質(zhì)和波頻有關(guān)二、電磁波譜的分析應(yīng)用二、電磁波譜的分析應(yīng)用 三、相對(duì)論簡(jiǎn)介三、相對(duì)論簡(jiǎn)介1. 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)(1)狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都

3、是相同的(2)光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的2. 空間與時(shí)間的相對(duì)性(1)長(zhǎng)度的相對(duì)性： ，即一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度 (l) 總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度 (l0) 小5. 質(zhì)能方程：Emc2公式中m為物體的質(zhì)量，E為它具有的能量6. 廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介(1)廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的等效原理：一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)(2)廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論光線彎曲時(shí)空彎曲引力紅移電磁場(chǎng)和電磁波電磁場(chǎng)和電磁波 (1)麥克斯韋理論的內(nèi)容：_.(2)電磁波在傳播過(guò)程中，每處的電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向總是_的，并和該處電磁波的

4、傳播方向_，這就說(shuō)明電磁波是_波(3)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)請(qǐng)回答下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的有關(guān)問(wèn)題雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)范圍是多少？能否根據(jù)雷達(dá)發(fā)出的電磁波確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離？【點(diǎn)撥】(1)熟記麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 (2)應(yīng)用電磁波的傳播公式vf. (3)雷達(dá)的相關(guān)知識(shí) 答案：見(jiàn)解析狹義相對(duì)論狹義相對(duì)論 (2010北京理綜)屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中，_.A. 真空中光速不變 B. 時(shí)間間隔具有相對(duì)性C. 物體的質(zhì)量不變 D. 物體的能量與質(zhì)量成正比 【點(diǎn)撥】解答本題的關(guān)鍵是牢記狹義相對(duì)論基本假設(shè)，要與時(shí)間間隔的相對(duì)性、相對(duì)論質(zhì)量

5、、質(zhì)能方程區(qū)分開(kāi)來(lái) 解析：狹義相對(duì)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參考系中都是相同的，即光速不變?cè)?，由此可知A屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)，故A正確，B、C、D皆錯(cuò)誤答案：A某人測(cè)得一靜止均勻棒長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m，于是求得此棒的線密度為m/l，假定此棒以速度v在棒長(zhǎng)方向上運(yùn)動(dòng)，此人再測(cè)棒的線密度應(yīng)為多少，若棒在垂直長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)，它的線密度又為多少？ 本章中常常因?yàn)閷?duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論理解不到位而造成錯(cuò)誤 按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是()A. 恒定的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)B. 變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生

6、磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)C. 均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)D. 均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng) 【正解】根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，恒定的電場(chǎng)(磁場(chǎng))不能產(chǎn)生磁場(chǎng)(電場(chǎng))；均勻變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)(電場(chǎng))；振蕩的電場(chǎng)(磁場(chǎng))產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)(電場(chǎng))故A、C錯(cuò)誤，B、D正確【錯(cuò)解】BCD【答案】BD十二、近似法十二、近似法 一、方法簡(jiǎn)介 近似法是在觀察物理現(xiàn)象、進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)、建立物理模型及推導(dǎo)物理規(guī)律等問(wèn)題時(shí)，為了分析認(rèn)識(shí)所研究問(wèn)題的本質(zhì)屬性，往往突出實(shí)際問(wèn)題的主要方面，忽略某些次要因素，進(jìn)行近似處理在求

7、解物理問(wèn)題時(shí)，采用近似處理的手段簡(jiǎn)化求解過(guò)程的方法叫做近似法近似法是研究物理問(wèn)題的基本思想方法之一，具有廣泛的應(yīng)用善于對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理的近似處理，是從事創(chuàng)造性研究的重要能力之一二、典例分析 (2010貴州檢測(cè))如圖甲所示，岸高為h ，人用繩經(jīng)滑輪拉船靠岸，若當(dāng)繩與水平方向?yàn)闀r(shí)，收繩速率為v ，則該位置船的速率為多大 甲乙試證明單擺在擺角很小的情況下所做的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 某水池的實(shí)際深度為h，垂直于水面往下看，水池底的視深為多少？(水的折射率為n)【解析】如圖所示，設(shè)S為水池底的點(diǎn)光源，在由S點(diǎn)發(fā)出的光線中選取一條垂直于面MN的光線，由O點(diǎn)垂直射出，由于觀察者在S正方，所以另一條光線與光線SO

8、成極小的角度從點(diǎn)S射向水面點(diǎn)A，由點(diǎn)A遠(yuǎn)離法線折射到空氣中，因入射角極小，故折射角也很小，進(jìn)入人眼的兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線交于點(diǎn)S，該點(diǎn)即為我們看到水池底光源S的像，像點(diǎn)S到水面的距離h即為視深一只狐貍以不變的速度v1沿著直線AB逃跑，一只獵犬以不變的速率v2追擊，其運(yùn)動(dòng)方向始終對(duì)準(zhǔn)狐貍某時(shí)刻狐貍在F處，獵犬在D處，F(xiàn)DAB，且FDL，如圖甲所示，求獵犬的加速度的大小 甲【解析】獵犬的運(yùn)動(dòng)方向始終對(duì)準(zhǔn)狐貍且速度大小不變，故獵犬做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)向心加速度a v22 / r ， r為獵犬所在處的曲率半徑，因?yàn)閞不斷變化，故獵犬的加速度的大小、方向都在不斷變化，題目要求獵犬在D處的加速度大小，由于v2大小不變，如果求出D點(diǎn)的曲率半徑，此時(shí)獵犬的加速度大小也就求出了 乙