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.ppt

第十六章光学电磁波相对论 选考部分选修3 4 第3节电磁波与相对论 栏目导航 1 2 3 抓知识点 抓重难点 抓易错点 一 电磁场和电磁波1 麦克斯韦电磁场理论 的磁场产生电场 的电场产生磁场 2 电磁场变化的电场在周围空间产生磁场 变化的磁场在周围空间产生电场 变化的电场和磁场成为一个完整的整体 这就是电磁场 变化 变化 3 电磁波 1 定义 电磁场 电磁能量 由近及远地传播形成电磁波 2 电磁波是 波 在空间传播 介质 3 真空中电磁波的速度约为 m s 4 无线电波的发射和接收 1 发射电磁波的条件第一 要有足够高的 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 2 调制调制有 和 两种方式 是调制的逆过程 横 不需要 3 108 频率 开放 调幅 调频 解调 5 电磁波谱 加深理解麦克斯韦电磁场理论的基本观点1 变化的磁场产生电场 1 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 3 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2 变化的电场产生磁场 1 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 3 振荡电场产生同频率的振荡磁场 判断正误 1 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 3 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 即时突破 二 相对论的简单知识1 狭义相对论的基本假设 1 在不同的惯性参考系中 一切 都是相同的 2 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是 物理规律 相同的 6 质能方程e mc2 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答案 a 即时突破 电磁波与机械波的比较 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b 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d 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 解析 电磁波是电磁场这种物质在空间的传播 它既可在真空中传播 也可在介质中传播 a错误 当电场随时间均匀变化时产生稳定的磁场 稳定的磁场不能再产生电场 故也就不能形成电磁波 b错误 做变速运动的电荷产生变化的磁场 变化的磁场在其周围空间产生变化的电场 电场 磁场交替产生 向外传播的过程就形成了电磁波 c正确 麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 赫兹通过实验证实了电磁波的存在 d错误 答案 c 例1 多选 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b 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 与频率无关答案 abc 跟踪训练1 多选 关于电磁波谱 下列说法中正确的是 a 红外线比红光波长长 它的热作用很强b x射线就是伦琴射线c 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 跟踪训练2 解析 在电磁波谱中 红外线的波长比可见光的长 而红光属于可见光 故选项a正确 阴极射线与电磁波有着本质的不同 电磁波在电场 磁场中不偏转 而阴极射线在电场 磁场中可能会偏转 电磁波在真空中的速度是3 108m s 而阴极射线的速度总是小于3 108m s 阴极射线实际是高速电子流 故选项c错误 x射线就是伦琴射线 是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波 故选项b正确 紫外线的显著作用是荧光作用 而伦琴射线的显著作用是穿透作用 且紫外线的波长比伦琴射线的长 故选项d正确 答案 abd 多选 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b 狭义相对论认为在一切惯性参考系中 光在真空中的速度都等于c 与光源的运动无关c 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 例2 解析 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 选项a正确 狭义相对论认为在一切惯性参考系中 光在真空中的速度都等于c 光速不变原理 与光源的运动无关 选项b正确 狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 故选项c正确 d错误 答案 abc 如下图所示 两艘飞船a b沿同一直线同向飞行 相对地面的速度均为v v接近光速c 地面上测得它们相距为l 则a测得两飞船间的距离 选填 大于 等于 或 小于 l 当b向a发出一光信号 a测得该信号的速度为 解析 a b相对静止 a b相对于地面上的人是运动的 因此地面上的人测得的长度短 a测得的长度大于l 由于光速在任何惯性参考系中都不变 因此a测得的光信号的速度为c 答案 大于c 或光速 跟踪训练3 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 射线都是电磁波b 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d 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 解析 电磁波有 无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线 射线 a正确 变化的电场能产生磁场 变化的磁场能产生电场 只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场 恒定的电场不会产生磁场 故b c错误 麦克斯韦只是预言了电磁波存在 是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在 故d错误 答案 a 错后感悟 恒定的电场不会产生磁场 例1 多选 下列说法正确的是 a 摆钟偏快时可缩短摆长进行校准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d 地面附近有一高速水平飞过的火箭