《2018版高考物理一轮复习 第十六章 光学 电磁波 相对论 16.3 电磁波 光的波动性 相对论课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考物理一轮复习 第十六章 光学 电磁波 相对论 16.3 电磁波 光的波动性 相对论课件（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十六章光学电磁波相对论第十六章光学电磁波相对论选考部分选考部分 选修选修3-4第第3节节 电磁波与相对论电磁波与相对论栏栏 目目 导导 航航123抓知识点抓重难点抓易错点抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1一、电磁场和电磁波一、电磁场和电磁波1麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论_的磁场产生电场，的磁场产生电场，_的电场产生磁场的电场产生磁场2电磁场电磁场变变化化的的电电场场在在周周围围空空间间产产生生磁磁场场，变变化化的的磁磁场场在在周周围围空空间间产产生生电电场场，变变化化的的电电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场变
2、化变化变化变化3电磁波电磁波(1)定义：电磁场定义：电磁场(电磁能量电磁能量)由近及远地传播形成电磁波由近及远地传播形成电磁波(2)电磁波是电磁波是_波，在空间传播波，在空间传播_介质介质(3)真空中电磁波的速度约为真空中电磁波的速度约为_ m/s.4无线电波的发射和接收无线电波的发射和接收(1)发射电磁波的条件发射电磁波的条件第一，要有足够高的第一，要有足够高的_；第二，电路必须第二，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，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间(2)调制调制调制有调制有_和和_两种方式，两种方式，_是调制的逆过程是调制的逆过程横横不需要不需要3108频率
3、频率开放开放调幅调幅调频调频解调解调5电磁波谱电磁波谱电磁波谱电磁波谱特性特性应用应用真空中波长真空中波长/m频率频率/Hz递变规律递变规律无线电波无线电波波动性强，波动性强，易发生衍射易发生衍射无线电技术无线电技术10331011红外线红外线热效应热效应红外线遥感红外线遥感10310710111015可见光可见光引起视觉引起视觉照明、摄影照明、摄影1071015紫外线紫外线化学效应、化学效应、荧光效应、能荧光效应、能杀菌杀菌医用消毒、医用消毒、防伪防伪10710910151017X射线射线贯穿性强贯穿性强检查、医用检查、医用透视透视108101110161019射线射线贯穿本领最强贯穿本领最
4、强工业探伤、工业探伤、医用治疗医用治疗1019加深理解加深理解麦克斯韦电磁场理论的基本观点麦克斯韦电磁场理论的基本观点1变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场(1)均匀变化的磁场产生稳定的电场；均匀变化的磁场产生稳定的电场；(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场；非均匀变化的磁场产生变化的电场；(3)振荡磁场产生同频率的振荡电场振荡磁场产生同频率的振荡电场2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场(1)均匀变化的电场产生稳定的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场；(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场；非均匀变化的电场产生变化的磁场；(3)振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡电场产生同频率的振荡磁场判断正误判
5、断正误1电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场( )2变化的电场产生变化的磁场变化的电场产生变化的磁场( )3无线电波不能发生干涉和衍射现象无线电波不能发生干涉和衍射现象( )4波长不同的电磁波在本质上完全不同波长不同的电磁波在本质上完全不同( ) 即时突破即时突破二、相对论的简单知识二、相对论的简单知识1狭义相对论的基本假设狭义相对论的基本假设(1)在不同的惯性参考系中，一切在不同的惯性参考系中，一切_都是相同的都是相同的(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是_物理规律物理规律相同的相同的6质能方程质能方程
6、E_.mc2属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A真空中光速不变真空中光速不变B时间间隔具有相对性时间间隔具有相对性C物体的质量不变物体的质量不变D物体的能量与质量成正比物体的能量与质量成正比答案：答案：A 即时突破即时突破抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧2电磁波与机械波的比较电磁波与机械波的比较重难点重难点 1电磁波和电磁波谱电磁波和电磁波谱 名称名称项目项目电磁波电磁波机械波机械波不不同同点点产生产生由周期性变化的电场、磁场产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点由质点(波源波源)的振动产生的振动产生本质本质
7、是物质，是电磁现象，是电磁振是物质，是电磁现象，是电磁振荡的传播荡的传播不是物质，是机械振动在介质不是物质，是机械振动在介质中的传播中的传播传播机理传播机理电磁场交替感应电磁场交替感应质点间相互作用质点间相互作用传播介质传播介质不需要介质不需要介质(在真空中仍可传播在真空中仍可传播)必须有介质必须有介质(真空中不能传播真空中不能传播)波的种类波的种类横波横波既有横波也有纵波既有横波也有纵波速度特点速度特点由介质和频率决定，在真空中等由介质和频率决定，在真空中等于光速于光速(很大很大)(c3108 m/s)仅由介质决定仅由介质决定名称名称项目项目电磁波电磁波机械波机械波相相同同点点能量能量都携带
8、能量并传播能量都携带能量并传播能量速度公式速度公式vf遵循规律遵循规律均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象下列关于电磁波的说法，正确的是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电场随时间变化时一定产生电磁波C使变速运动的电荷会在空间产生电磁波使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麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 【解解析析】电电磁磁波波是是电电磁磁场场这这种种物物质质在在空空间间的的传传播播，它它既既可可在在真真空空中中传传播播，也也可可在在介介
9、质质中中传传播播，A错错误误；当当电电场场随随时时间间均均匀匀变变化化时时产产生生稳稳定定的的磁磁场场，稳稳定定的的磁磁场场不不能能再再产产生生电电场场，故故也也就就不不能能形形成成电电磁磁波波，B错错误误；做做变变速速运运动动的的电电荷荷产产生生变变化化的的磁磁场场，变变化化的的磁磁场场在在其其周周围围空空间间产产生生变变化化的的电电场场电电场场、磁磁场场交交替替产产生生，向向外外传传播播的的过过程程就就形形成成了了电电磁磁波波，C正正确确；麦麦克克斯斯韦韦从从理理论论上上预预言言了了电电磁磁波波的的存存在在，赫赫兹兹通通过过实实验验证实了电磁波的存在，证实了电磁波的存在，D错误错误【答案答
10、案】C例例 1(多选多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是电磁波与声波比较，下列说法中正确的是()A电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关答案：答案：ABC跟踪训练跟踪训练 1(多选多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是关于电磁波谱，下列说
11、法中正确的是()A红外线比红光波长长，它的热作用很强红外线比红光波长长，它的热作用很强BX射线就是伦琴射线射线就是伦琴射线C阴极射线是一种频率极高的电磁波阴极射线是一种频率极高的电磁波D紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用 跟踪训练跟踪训练2解解析析：在在电电磁磁波波谱谱中中，红红外外线线的的波波长长比比可可见见光光的的长长，而而红红光光属属于于可可见见光光，故故选选项项A正正确确；阴阴极极射射线线与与电电磁磁波波有有着着本本质质的的不不同同，电电磁磁波波在在电电场场、磁磁场场中中不不偏偏转转，而而阴阴极极射射线线在在电电场场、磁
12、磁场场中中可可能能会会偏偏转转，电电磁磁波波在在真真空空中中的的速速度度是是3108 m/s，而而阴阴极极射射线线的的速速度度总总是是小小于于3108 m/s，阴阴极极射射线线实实际际是是高高速速电电子子流流，故故选选项项C错错误误；X射射线线就就是是伦伦琴琴射射线线，是是高高速速电电子子流流射射到到固固体体上上产产生生的的一一种种波波长长很很短短的的电电磁磁波波，故故选选项项B正正确确；紫紫外外线线的的显显著著作作用用是是荧荧光光作作用用，而而伦伦琴琴射射线线的的显显著著作作用用是是穿穿透透作作用用，且且紫紫外外线线的的波波长比伦琴射线的长，故选项长比伦琴射线的长，故选项D正确正确答案：答案
13、：ABD(多选多选)关于狭义相对论的说法，正确的是关于狭义相对论的说法，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狭狭义义相相对对论论认认为为在在一一切切惯惯性性参参考考系系中中，光光在在真真空空中中的的速速度度都都等等于于c，与与光光源源的运动无关的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论在任何情况下都适用狭义相对论在任何情况下都适用 重难点重难点 2狭义相对论的简单应用狭义相对论的简单应用 例例 2【解解析析】狭狭义义相相对对论论认认为为在在不不同同的
14、的惯惯性性参参考考系系中中，一一切切物物理理规规律律都都是是相相同同的的，选选项项A正正确确；狭狭义义相相对对论论认认为为在在一一切切惯惯性性参参考考系系中中，光光在在真真空空中中的的速速度度都都等等于于c(光光速速不不变变原原理理)，与与光光源源的的运运动动无无关关，选选项项B正正确确；狭狭义义相相对对论论只只涉涉及及无无加加速速运运动动的的惯惯性性系，故选项系，故选项C正确，正确，D错误错误【答案答案】ABC如如下下图图所所示示，两两艘艘飞飞船船A、B沿沿同同一一直直线线同同向向飞飞行行，相相对对地地面面的的速速度度均均为为v(v接接近近光光速速c)地地面面上上测测得得它它们们相相距距为为
15、L，则则A测测得得两两飞飞船船间间的的距距离离_(选选填填“大大于于”“等等于于”或或“小小于于”)L.当当B向向A发发出出一一光光信信号号，A测测得得该该信信号的速度为号的速度为_解解析析：A、B相相对对静静止止，A、B相相对对于于地地面面上上的的人人是是运运动动的的，因因此此地地面面上上的的人人测测得得的的长长度度短短，A测测得得的的长长度度大大于于L.由由于于光光速速在在任任何何惯惯性性参参考考系系中中都都不不变变，因因此此A测测得得的的光信号的速度为光信号的速度为c.答案：答案：大于大于c(或光速或光速)跟踪训练跟踪训练 3抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体会 击破薄弱环节击破薄弱环节3
16、关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线都是电磁波射线都是电磁波B变化的电场一定产生变化的磁场变化的电场一定产生变化的磁场C在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场D麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 【解解析析】电电磁磁波波有有：无无线线电电波波、红红外外线线、可可见见光光、紫紫外外线线、伦伦琴琴射射线线，射射线线，A正正确确；变变化化的的电电场场能能产产生生磁磁场场，变
17、变化化的的磁磁场场能能产产生生电电场场，只只有有非非均均匀匀变变化化的的电电场场才才会会产产生生变变化化的的磁磁场场，恒恒定定的的电电场场不不会会产产生生磁磁场场，故故B、C错错误误；麦麦克克斯斯韦韦只只是是预预言言了了电磁波存在，是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故电磁波存在，是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故D错误错误【答案答案】A【错后感悟错后感悟】恒定的电场不会产生磁场恒定的电场不会产生磁场.例例 1易错点易错点 1均匀变化与非均匀变化的区别均匀变化与非均匀变化的区别(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A摆钟偏快时可缩短摆长进行校准摆钟偏快时可缩短摆长进行校准
18、B火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度D地地面面附附近近有有一一高高速速水水平平飞飞过过的的火火箭箭，地地面面上上的的人人观观察察到到的的火火箭箭长长度度要要比比火火箭箭上的人观察到的短一些上的人观察到的短一些E光光从从水水中中射射入入玻玻璃璃中中，发发现现光光线线偏偏向向法法线线，则则光光在在玻玻璃璃中中的的传传播播速速度度一一定定小小于在水中的传播速度于在水中的传播速度 例例 2易错点易错点 2长度和时间与静止时不一样长度和时间与静止时不一样【答案答案】BDE【错后感悟错后感悟】运动的物体比静止的物体短时钟变慢运动的物体比静止的物体短时钟变慢 Thank you for watching
