湖南省高三物理 第十二章 第4讲 电磁波 相对论课件.ppt

第4讲电磁波相对论 回顾一电磁场与电磁波 1 下列说法正确的是 a 稳定的电场产生稳定的磁场b 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场c 变化的电场产生的磁场一定是变化的d 振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的 回顾一电磁场与电磁波 1 下列说法正确的是 a 稳定的电场产生稳定的磁场b 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场c 变化的电场产生的磁场一定是变化的d 振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的 2 应用麦克斯韦的电磁场理论判断图所示的电场产生磁场 或磁场产生电场 的关系图像中 每个选项中的上图是表示变化的场 下图是表示变化的场产生的另外的场 正确的是 2 应用麦克斯韦的电磁场理论判断图所示的电场产生磁场 或磁场产生电场 的关系图像中 每个选项中的上图是表示变化的场 下图是表示变化的场产生的另外的场 正确的是 3 如图所示为lc振荡电路某时刻的情况 以下说法中正确的是 a 电容器正在充电b 电感线圈中的磁场能正在增加c 电感线圈中的电流正在增大d 此时刻自感电动势正在阻碍电流的增大 3 如图所示为lc振荡电路某时刻的情况 以下说法中正确的是 a 电容器正在充电b 电感线圈中的磁场能正在增加c 电感线圈中的电流正在增大d 此时刻自感电动势正在阻碍电流的增大 4 下列说法正确的是 a 麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性b 红外线的显著作用是热作用 紫外线最显著的作用是化学作用c x射线的穿透本领比 射线更强d x射线与 射线的产生机理不同 因此它们的频率范围界线分明 不可能重叠 4 下列说法正确的是 a 麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性b 红外线的显著作用是热作用 紫外线最显著的作用是化学作用c x射线的穿透本领比 射线更强d x射线与 射线的产生机理不同 因此它们的频率范围界线分明 不可能重叠 5 惯性系s中有一边长为l的正方形 如图所示 从相对s系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是 回顾二相对论 5 惯性系s中有一边长为l的正方形 如图所示 从相对s系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是 回顾二相对论 6 某星体以速度v离开地球 其谱线在地球上看来 a 光谱不变b 光谱红移c 光谱紫移d 光谱压缩 6 某星体以速度v离开地球 其谱线在地球上看来 a 光谱不变b 光谱红移c 光谱紫移d 光谱压缩 考点一 对电磁场理论的认识 1 电磁场理论分析总结 2 电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系不可分离的统一体 这就是电磁场 3 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 名师点睛 1 不同电磁波在同一介质中传播时 传播速度不同 频率高的波速小 2 对确定的lc电路 其周期和频率不发生变化 例1 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 典例 例1 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 典例 1 下列关于电磁场的说法中正确的是 a 只要空间某处有变化的电场或磁场 就会在其周围产生电磁场 从而形成电磁波b 任何变化的电场周围一定有磁场c 振荡电场和振荡磁场交替产生 相互依存 形成不可分离的统一体 即电磁场d 电磁波的理论在先 实践证明在后 练习 1 下列关于电磁场的说法中正确的是 a 只要空间某处有变化的电场或磁场 就会在其周围产生电磁场 从而形成电磁波b 任何变化的电场周围一定有磁场c 振荡电场和振荡磁场交替产生 相互依存 形成不可分离的统一体 即电磁场d 电磁波的理论在先 实践证明在后 练习 2 下列说法中正确的是 a 红外线 紫外线 伦琴射线和 射线在真空中传播的速度均一样 均为3 108m sb 红外线应用在遥感技术中 是利用它穿透本领强的特性c 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度d 日光灯是紫外线的荧光效应的应用 2 下列说法中正确的是 a 红外线 紫外线 伦琴射线和 射线在真空中传播的速度均一样 均为3 108m sb 红外线应用在遥感技术中 是利用它穿透本领强的特性c 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度d 日光灯是紫外线的荧光效应的应用 1 狭义相对论 1 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 时间和空间的相对性 考点二 相对论 2 广义相对论 1 基本原理 广义相对性原理 在任何参考系 包括非惯性系 中物理规律都是相同的 等效原理 一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 2 广义相对论的预言与证实 时空弯曲 光线弯曲 引力红移 例2 2011 江苏高考 如图所示 沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔a b和c 假想有一列车沿ac方向以接近光速行驶 当铁塔b发出一个闪光 列车上的观测者测得a c两铁塔被照亮的顺序是 a 同时被照亮b a先被照亮c c先被照亮d 无法判断 例2 2011 江苏高考 如图所示 沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔a b和c 假想有一列车沿ac方向以接近光速行驶 当铁塔b发出一个闪光 列车上的观测者测得a c两铁塔被照亮的顺序是 a 同时被照亮b a先被照亮c c先被照亮d 无法判断 3 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 练习 3 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 练习 常见易错题 示例 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 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 检测 1 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识 推动了科学技术的创新和革命 促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步 下列表述正确的是 a 牛顿发现了万有引力定律b 洛伦兹发现了电磁感应定律c 光电效应证实了光的波动性d 相对论的创立表明经典力学已不再适用 检测 1 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识 推动了科学技术的创新和革命 促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步 下列表述正确的是 a 牛顿发现了万有引力定律b 洛伦兹发现了电磁感应定律c 光电效应证实了光的波动性d 相对论的创立表明经典力学已不再适用 2 关于电磁场和电磁波 下列说法中不正确的是 a 变化的电场周围产生变化的磁场 变化的磁场周围产生变化的电场 两者互相联系 统称为电磁场b 电磁场从发生区域由近及远地传播称为电磁波c 电磁波是一种物质 可在真空中传播 所以平日说真空是没有实物粒子 但不等于什么都没有 有 场 这种特殊物质d 电磁波在真空中的传播速度总是3 108m s 2 关于电磁场和电磁波 下列说法中不正确的是 a 变化的电场周围产生变化的磁场 变化的磁场周围产生变化的电场 两者互相联系 统称为电磁场b 电磁场从发生区域由近及远地传播称为电磁波c 电磁波是一种物质 可在真空中传播 所以平日说真空是没有实物粒子 但不等于什么都没有 有 场 这种特殊物质d 电磁波在真空中的传播速度总是3 108m s 3 下列说法正确的是 a 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象b 相对论认为 真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的c 横波在传播过程中 波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期d 电磁波和机械波一样依赖于介质传播 3 下列说法正确的是 a 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象b 相对论认为 真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的c 横波在传播过程中 波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期d 电磁波和机械波一样依赖于介质传播 4 在高中阶段我们已经学习过几种最常见波的相关知识 如机械波和电磁波的相关知识 下列关于波的说法不正确的是 a 只要条件满足 一切波都可以发生干涉和衍射现象b 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播c 机械波可以发生多普勒效应 而电磁波不能发生多普勒效应d 对某种波而言在不同介质中的传播速度是不同的 波从一种介质进入另一种介质时 波的频率保持不变 而波长会发生改变 4 在高中阶段我们已经学习过几种最常见波的相关知识 如机械波和电磁波的相关知识 下列关于波的说法不正确的是 a 只要条件满足 一切波都可以发生干涉和衍射现象b 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播c 机械波可以发生多普勒效应 而电磁波不能发生多普勒效应d 对某种波而言在不同介质中的传播速度是不同的 波从一种介质进入另一种介质时 波的频率保持不变 而波长会发生改变 5 如图1所示 某载人飞船返回舱开始以高速进入大气层时 返回舱表面形成一个温度高达几千摄氏度的高温区 高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离 这时返回舱与外界的联系被中断 这种现象称为 黑障 产生 黑障 的原因是 a 飞船受到的万有引力消失b 飞船为了宇航员的安全而暂时关闭通信系统c 在飞船周围高温气体被电离成等离子体 从而对飞船的通信天线起屏蔽作用d 飞船表面温度太高 如同火球 使得航天员看不见外面 外面也看不见飞船里面 5 如图1所示 某载人飞船返回舱开始以高速进入大气层时 返回舱表面形成一个温度高达几千摄氏度的高温区 高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离 这时返回舱与外界的联系被中断 这种现象称为 黑障 产生 黑障 的原因是 a 飞船受到的万有引力消失b 飞船为了宇航员的安全而暂时关闭通信系统c 在飞船周围高温气体被电离成等离子体 从而对飞船的通信天线起屏蔽作用d 飞船表面温度太高 如同火球 使得航天员看不见外面 外面也看不见飞船里面 6 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 图2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 在该段红外遥感大致能够接收到的波长范围为 a 2 5 3 5 mb 4 4 5 mc 5 7 md 8 13 m 6 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 图2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 在该段红外遥感大致能够接收到的波长范围为 a 2 5 3 5 mb 4 4 5 mc 5 7 md 8 13 m 7 2011 四川高考 下列说法正确的是 a 甲乙在同一明亮空间 甲从平面镜中看见乙的眼睛时 乙一定能从镜中看见甲的眼睛b 我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物c 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度d 在介质中光总是沿直线传播 7 2011 四川高考 下列说法正确的是 a 甲乙在同一明亮空间 甲从平面镜中看见乙的眼睛时 乙一定能从镜中看见甲的眼睛b 我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物c 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度d 在介质中光总是沿直线传播 8 关于电磁场和电磁波 下列说法正确的是 a 电磁场是一种物质 它只能在真空中传播b 电磁波在真空中传播时 它的电场强度和磁感应强度方向互相平行c 由于微波衍射现象不明显 所以雷达用它测定物体的位置d 大气对蓝光的吸收较强 所以天空看起来是蓝色的 8 关于电磁场和电磁波 下列说法正确的是 a 电磁场是一种物质 它只能在真空中传播b 电磁波在真空中传播时 它的电场强度和磁感应强度方向互相平行c 由于微波衍射现象不明显 所以雷达用它测定物体的位置d 大气对蓝光的吸收较强 所以天空看起来是蓝色的 9 假设一列火车在沿平直的轨道飞快行驶 如图所示 车厢中央的光源发出了一个闪光 闪光照到了车厢的前壁与后壁 这是两个事件 下列说法正确的是 a 车厢内的观察者认为闪光先到达后壁 后到达前壁b 车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁c 车厢外的观察者认为闪光先到达后壁 后到达前壁d 车厢外的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁 9 假设一列火车在沿平直的轨道飞快行驶 如图所示 车厢中央的光源发出了一个闪光 闪光照到了车厢的前壁与后壁 这是两个事件 下列说法正确的是 a 车厢内的观察者认为闪光先到达后壁 后到达前壁b 车厢内的观