【与名师对话】高考物理总复习 第十四章 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34.ppt

对应学生用书p230 一 电磁场与电磁波1 麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场 变化的电场能够在周围空间产生磁场 2 电磁场变化电场在周围空间产生磁场 变化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 3 电磁波电磁场 电磁能量 由近及远地传播形成电磁波 1 电磁波是横波 在空间传播不需要介质 2 真空中电磁波的速度为3 108m s 电磁波不同于机械波 机械波传播必须有介质 而电磁波传播不需介质 机械波的波速仅取决于介质 而电磁波的波速与介质及波的频率均有关系 二 无线电波的发射和接收1 发射电磁波的条件 1 要有足够高的频率 2 电路必须开放 使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间 2 调制有调幅和调频两种方式 解调是调制的逆过程 三 电磁波谱 1 频率和波长不同的电磁波 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 对应学生用书p231 要点一对麦克斯韦电磁场理论与电磁波的理解1 对麦克斯韦电磁场理论的理解 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 解析 如果电场 或磁场 是均匀变化的 产生的磁场 或电场 是恒定的 不能产生新的电场 磁场 因而不能产生电磁波 a正确 c错误 电磁波的传播速度跟介质有关 频率由波源决定 同一频率的电磁波在不同介质里波长不等 由v f知不同介质中波的传播速度不同 b错误 波发生衍射现象时 不再沿直线传播 波发生明显衍射现象的条件是 障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小 d错误 答案 a 要点二电磁波与机械波的区别 类比是一种有效的学习方法 通过归类和比较 有助于掌握新知识 提高学习效率 在类比过程中 既要找出共同之处 又要抓住不同之处 某同学对机械波和电磁波进行类比 总结出下列内容 其中不正确的是 a 机械波的频率 波长和波速三者满足的关系 对电磁波也适用b 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象c 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播d 机械波既有横波又有纵波 而电磁波只有纵波 解析 d中 电磁波是横波 不是纵波 其他选项的表述是正确的 答案 d 对应学生用书p231 题型一电磁波谱及其应用例1 1 红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况 地球大气中的水汽 h2o 二氧化碳 co2 能强烈吸收某些波长范围的红外辐射 即地面物体发出的某些波长的电磁波 只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收 如下图所示为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况 由图可知 在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为 a 2 5 m 3 5 mb 4 m 4 5 mc 5 m 7 md 8 m 13 m 2 某雷达工作时 发射电磁波的波长为 20cm 每秒脉冲数n 5000 每个脉冲持续时间t 0 02 s 问该电磁波的频率为多少 最大的侦察距离是多少 尝试解答 1 由图可知 水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8 m 13 m 二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5 m 13 m 综上可知选d 2 由于电磁波的波长 频率与波速之间满足关系v f 真空中电磁波的传播速度等于光速 一般在空气中传播 电磁波的传播速度就认为等于光速c 3 00 108m s 因此f c 1 5 109hz 即电磁波的频率为1 5 109hz 答案 1 d 2 1 5 109hz3 104m 关于电磁波 下列说法正确的是 a 雷达是用x光来测定物体位置的设备b 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调c 用红外线照射时 大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光d 变化的电场可以产生变化的磁场 解析 雷达是利用微波来定位的 a项错误 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制 b项错误 钞票是利用紫外线的荧光作用 c项错误 根据麦克斯韦电磁场理论 变化的电场会产生变化的磁场 d项正确 答案 d 题型二狭义相对论的简单应用例2长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关 物体在运动方向长度缩短了 一艘宇宙飞船的船身长度为l0 90m 相对地面以u 0 8c的速度在一观测站的上空飞过 1 观测站的观测人员测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少 2 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔为多少 答案 1 2 25 10 7s 2 3 75 10 7s 人马星座 星是离太阳系最近的恒星 它距地球4 3 1016m 设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座 星之间 若宇宙飞船的速度为0 999c 按地球上的时钟计算 飞船往返一次需多少时间 如以飞船上的时钟计算 往返一次的时间又为多少 答案 39年0 4年 对应学生用书p232 1 2010 上海高考 电磁波包含了 射线 红外线 紫外线 无线电波等 按波长由长到短的排列顺序是 a 无线电波 红外线 紫外线 射线b 红外线 无线电波 射线 紫外线c 射线 红外线 紫外线 无线电波d 紫外线 无线电波 射线 红外线 解析 本题考查电磁波谱 意在考查考生对电磁波谱的产生 特征和应用的记忆和理解能力 答案 a 2 2011 青岛月考 电磁波与声波比较 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 与频率无关 3 用麦克斯韦的电磁场理论判断 图中表示电场 或磁场 产生磁场 或电场 的正确图象是 解析 周期性变化的磁场 产生周期性变化的电场 它们变化的频率相同但步调不一样 是互余关系 选c 答案 c 4 如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行 如图所示 你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动 a 你的质量在增加b 你的心脏跳动在慢下来c 你