高考物理一轮复习 专题59 电磁振荡与电磁波 相对论初步（讲）（含解析）.doc

专题59 电磁振荡与电磁波 相对论初步1.知道电磁波是横波.2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱.3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论电磁波的特性(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小(3)电磁波的频率f、波长和波速v的关系：vf.(4)电磁波是横波，具有波的特性，能产生干涉、衍射等现象2 电磁波的发射与接收(1)电磁振荡(lc电路)的周期t2，频率.(2)发射电磁波的条件：振荡电路要有足够高的频率振荡电路应采用开放电路发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程3 狭义相对论(1)狭义相对论的基本假设在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的(2)时间间隔的相对性.(3)长度的相对性.(4)相对论的速度变换公式(5)相对论质量.(6)质能方程emc2.考点一电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波103波动性强，易发生衍射无线电技术红外线10111015103107热效应红外遥感可见光1015107引起视觉照明、摄影紫外线10151017107109化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪x射线101610191081011贯穿本领强检查、医用透视射线10191011贯穿本领最强工业探伤、医用治疗特别提醒1.波长不同的电磁波，表现出不同的特性其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、x射线、射线等，穿透能力较强2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重点归纳电磁波与机械波的比较名称项目电磁波机械波研究对象电磁现象力学现象产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速(很大)(c3108 m/s)在空气中不大(如声波波速一般为340 m/s)介质需要不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能典型案例下列关于电磁波的说法正确的是： （ ）a均匀变化的磁场能够在空间产生电场b电磁波在真空和介质中传播速度相同c只要有电场和磁场，就能产生电磁波d电磁波在同种介质中只能沿直线传播【答案】a【名师点睛】变化的电场可以产生磁场；变化的磁场可以产生电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场电场和磁场交替产生，向外传播，形成电磁波电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，可以反射，也可以折射，只有在同一均匀介质中才能沿直线匀速传播。针对练习1下列关于电磁波的说法正确的是： （ ）a不同频率的电磁波在同种介质中的传播速率相同b电磁波可以发生干涉现象c电磁波不会发生偏转现象d在真空中，电磁波的能量越高，传播速度越大【答案】b【解析】根据公式，不同频率的电磁波在同种介质中的折射率不同，传播速度不同，a错误；电磁波也属于波，即会发生干涉现象，偏转现象，b正确c错误；在真空中，所有电磁波的传播速度相同，d错误；【名师点睛】电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播，也可在介质中传播；是一道基础题针对练习2关于电磁波，下列说法正确的是： （ ）a电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变b发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调c雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波d根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波【答案】d【解析】电磁波不需要通过介质，而机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变，故a错误；发射无线电波时需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，故b错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故c错误；麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，故d正确；故选d。【名师点睛】解答此题要知道，电磁波自身是物质，不需要通过介质传播；发射无线电波时需要对电磁波进行调制；雷达发射的微波；电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波。考点二对狭义相对论的理解1 惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系2 光速的大小与选取的参考系无关，因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的，无任何前提条件3 狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关，其关系式为典型案例根据狭义相对论下列说法正确的是： （ ）a一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，竹竿的长度会缩短b对于确定的物体，无论运动速度有多大，物体的质量都不会改变c宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船上的时钟变慢了d宇宙飞船高速经过地球附近时，飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了【答案】c【名师点睛】解题时要记住狭义相对论的几个基本结论：钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大。针对练习1根据相对论，下列说法正确的是： （ ）a在不同的惯性参考系中，物理定律的数学形式是不同的b真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的c一条沿自身长度方向高速运动的杆子，其长度与静止时不同d一条沿垂直于自身长度的方向高速运动的杆子，其长度与静止时不同【答案】c【解析】根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，物理定律的数学形式是相同的，所以a错误根据狭义相对论的光速不变原理，真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的，故b错误根据狭义相对论的相对性原理，一条沿身长度方向高速运动的杆子，其长度与静止时不同，故c正确根据狭义相对论的相对性原理，一条沿身长度方向高速运动的杆子，其长度与静止时不同，但沿垂直于自身长度的方向高速运动杆子，其长度与静止时相同，故d错误。【名师点睛】考查相对论的内容应用，掌握时间变慢，长度缩短（注意要沿着运动方向），并理解相对论与经典理论的区别. 针对