高考物理大一轮总复习 第三章 电磁波 相对论简介 新人教版选修34.pptVIP

01主干回顾固基础 知识点1变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场电磁波的产生 发射 接收及其传播 1 麦克斯韦电磁场理论的要点 1 变化的磁场 电场 能够在周围空间产生 磁场 2 均匀变化的磁场 电场 能够在周围空间产生 的电场 磁场 3 振荡的磁场 电场 能够在周围空间产生同频率的振荡电场 磁场 电场 稳定 2 电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个 这就是电磁场 3 电磁波电磁场 电磁能量 由近及远地向周围传播形成电磁波 1 电磁波是横波 在空间传播 介质 2 真空中电磁波的速度为 m s 3 v f对电磁波 4 电磁波能产生反射 折射 和衍射等现象 完整的 整体 不需要 3 108 同样适用 干涉 4 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 振荡频率 开放 5 发射过程调制 在无线电传播技术中 首先将声音 图象等信息通过声电转换 光电转换等方式转化为电信号 但这种电信号频率较低 不能用来直接发射电磁波 所以要把传递的低频率电信号 加 到高频电磁波上 使电磁波的频率或振幅随各种信号而改变 调制的两种方式 使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅 使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频 这种使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制 调幅和调频 2 无线电波的发射 由振荡器 常用lc振荡电路 产生高频振荡电流 用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上 再耦合到一个开放电路中激发出无线电波 向四周发射出去 6 电磁波的接收 1 电谐振 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率 时 接收电路中产生的振荡电流最强 这种现象叫做电谐振 2 调谐 调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变 将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同 即接收电路产生电谐振的过程叫做调谐 相等 3 检波 从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波 检波是调制的 也叫 4 无线电波的接收 天线接收到所有的电磁波 经调谐选择出所需要的电磁波 再经检波提取出携带的信号 放大后再还原成声音或图象的过程 逆过程 解调 7 电磁波的应用 1 电视的基本原理 电视系统主要由摄像机和接收机组成 把图象各个部位分成一系列小点 称为像素 每幅图至少要有几十万像素 摄像机将画面上各个部分的光点 根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流 随电磁波发射出去 电视机接收到电磁波后 经调谐 检波得到电信号 按原来的次序在显像管的荧光屏上形成图象 中国电视广播标准采用每秒钟传送25帧画面 每帧由625条线组成 2 雷达的基本原理 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备 一般由天线系统 发射装置 接收装置 输出装置 显示器 电源 用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成 知识点2电磁波谱 1 定义按电磁波的波长从长到短分布是 红外线 可见光 紫外线 x射线和 射线 形成电磁波谱 无线电波 2 电磁波谱的特性 应用 热效应 荧光效应 知识点3狭义相对论的基本假设质速关系 质能关系相对论质能关系式 1 狭义相对论的两个基本假设 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 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 光速与光源 观测者间的相对运动没有关系 相同的 相同的 2 相对论的质速关系 1 物体的质量随物体速度的增加而增大 物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系 m 2 物体运动时的质量m总要 静止时的质量m0 大于 3 相对论质能关系用m表示物体的质量 e表示它具有的能量 则爱因斯坦质能方程为 e 该式表明 物体的能量与质量之间成简单的正比关系 mc2 一 基础知识题组1 电磁波的理解 多选 关于电磁波的叙述正确的是 a 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播b 交变电流在远距离输电过程中也会形成电磁波c 电磁波的波速在任何介质中都为光速d 电磁波由真空进入介质中传播 波长会变长 3 电磁波的接收 多选 要接收到载有信号的电磁波 并通过耳机播放 在接受过程中必须经过下列过程中的 a 调幅b 调频c 调谐d 检波解析 要接收到载有信号的电磁波 必须使接收电路产生电谐振 即调谐 而要使接收到的信号通过耳机播放 还需要检波过程 故cd正确 答案 cd 4 狭义相对论的理解 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b 时间间隔具有相对性c 物体的质量不变d 物体的能量与质量成正比解析 狭义相对论的两个基本假设分别为 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理 因此选项a正确 答案 a 1 频率和波长不同的电磁波 表现出不同的特性 2 电磁波谱中 不同波段的电磁波产生的机理不同 虽然在电磁波谱中 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 射线都有重叠 但它们产生的机理不同 3 实际应用当中 不同现象利用了电磁波的不同特性 研究问题时要格外注意 02典例突破知规律 考点1电磁场和电磁波深化考点解读 1 电磁波与机械波的区别 2 影响电磁波传播速度的因素有哪些 提示 有波长 频率 其中波长与介质有关 3 同种介质一定是均匀的吗 举例说明 提示 不一定 如地球周围的大气 电 磁 场的产生变化的电场周围可以产生磁场 但此磁场可能稳定也可能变化 如果电场是均匀变化的 所产生的磁场将稳定不变 此磁场不会再产生电场 所以我们可以说 变化的电场产生磁场 但不能说 变化的电场产生变化的磁场 解析 由麦克斯韦电磁场理论知道 变化的电场可产生磁场 产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的 均匀变化的电场产生稳定的磁场 非均匀变化的电场产生变化的磁场 振荡的电场产生同频率振荡的磁场 图a中电场不随时间变化 不会产生磁场 图b和图c中电场都随时间均匀变化 在周围空间产生稳定的磁场 这个磁场不能再激发电场 所以不能发射电磁波 图d中电场随时间不均匀地变化