第58講電磁波相對論簡介考情分析考察內容考大綱求考察年份考察詳情能力要求狹義相對論的基本假設狹義相對論時空觀與經典時空觀的差別、同Ⅰ時的相對性長度的相對性質能關系T12B(1)—選擇，長度年的相對性T12B(1)—選擇，同時年的相對性理解知識整合一、麥克斯韋電磁場理論1．麥克斯韋電磁場理論變化的磁場(電場)能夠在四周空間產生________；平均變化的磁場(電場)能夠在四周空間產生穩固的________；振蕩的磁場(電場)能夠在四周空間產生同________的振蕩電場(磁場)．2．電磁場和電磁波：變化的電場和磁場老是相互聯系的，形成一個不行切割的一致體，即為電磁場．________由近及遠的流傳就形成了電磁波．3．電磁波的特色(1)電磁波是________波．在流傳方向的任一點E和B隨時間作正弦規律變化，E與B相互垂直且與流傳方向垂直．金戈鐵制卷(2)電磁波的流傳速度v＝λf＝λ，在真空中的流傳速度等于________速．T(3)________預知了電磁波的存在．________證明了電磁波，測出了波長和頻次，證明流傳速度等于光速；考證電磁波能產生反射、折射、衍射和干預．4．對麥克斯韋電磁場理論的進一步理解二、電磁波的發射1．有效地向外發射電磁波的振蕩電路應具備的特色要有足夠高的振蕩________．理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本事與頻次的四次方成正比；振蕩電路的電場和磁場一定分別到盡可能大的________，才能有效地把電磁場的能量流傳出來．2．發射電磁波的目的：傳達信息(信號)把要傳達的低頻次電信號“加”到高頻電磁波上，使電磁波隨各樣信號而改變叫做調制．此中，使高頻振蕩的電磁波振幅隨信號而改變叫做________；使高頻振蕩的電磁波頻次隨信號而改變叫做________．三、電磁波的流傳電磁波以橫波形式流傳，其流傳不需要________，流傳方式有天波、地波和空間波(又稱直線波)．流傳速度和頻次、波長的關系為________．四、電磁波的接收使接收電路產生電諧振的過程叫做____________．五、電磁波的流傳及波長、頻次、波速1．電磁波的流傳不需要介質，可在真空中流傳，在真空中不一樣頻次的電磁波流傳速度是同樣的(都等于光速)．2．不一樣頻次的電磁波，在同一介質中流傳，其速度是不一樣的，頻次越高，波速越小．3．v＝λf，f是電磁波的頻次，即為發射電磁波的1，改LC振蕩電路的頻次f＝πLC2變L或C即可改變f，進而改變電磁波的波長λ.六、電磁波與機械波的比較名稱項目電磁波機械波研究對象電磁現象力學現象產生由周期性變化的電場、磁場產生由質點(波源)的振動產生波的特色橫波縱波或橫波在真空中等于光速(很大)(c＝3×在空氣中不大(如聲波波速一般為波速108m/s)340m/s)介質需要不需要介質(在真空中仍可流傳)一定有介質(真空中不可以流傳)金戈鐵制卷能量流傳電磁能機械能七、電磁波譜1．無線電波、________、可見光、________、倫琴射線、γ射線合起來組成了范圍廣闊的電磁波譜，如下圖．說明：波長從大到小擺列次序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．各樣電磁波中，除可見光之外，相鄰兩個波段間都有____________．2．電磁波譜的特征、應用電磁波譜真空中波長特征應用遞變規律頻次/Hz/m無線電波<3×1011>10－3顛簸性強，易發生衍射無線電技術紅外線1011～101510－3～10－7紅外線遙感可見光101510－7惹起視覺照明、拍照紫外線15～17－7－9化學效應、能醫用消毒、防101010～10殺菌偽X射線1016～101910－8～10－11貫串性強檢查、醫用透視γ射線>1019－11貫串本事最工業探傷、醫<10強用治療衍射能力減弱直線流傳能力加強3.對電磁波譜的兩點說明波長不一樣的電磁波，表現出不一樣的特征．此中波長較長的無線電波和紅外線等，易發生干預、衍射現象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強．(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并無很顯然的界限，如紫外線和X射線，射線和γ射線都有重疊．八、經典時空觀1．慣性參照系凡是牛頓定律建立的參照系，稱為慣性參照系，簡稱慣性系．2．伽利略相對性原理對于全部的慣性系，力學規律都是同樣的．3．經典時空觀(絕對時空觀)時間和空間相互獨立、互不關系，且不受物質或運動的影響．4．經典力學的幾個基本結論同時的絕對性；時間間隔的絕對性；空間距離的絕對性．九、狹義相對論的兩個基本假定1．狹義相對論原理：在不一樣的慣性參照系中，全部物理定律都是________的．2．光速不變原理：真空中的光速在不一樣的慣性參照系中都是________的．金戈鐵制卷十、狹義相對論的時空觀1．________的相對性；2．________的相對性．一條沿自己長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小．在垂直于運動方向上，桿的長度沒有變化．長度的變短是相對的．假如兩條平行的桿在沿自己的長度方向做相對運動，與它們一同運動的兩位察看者都會以為對方的桿縮短了．3．時間間隔的相對性十一、質能方程物體是擁有能量的，而且物體的能量與其自己的質量相關，且關系為________，此中m是物體的質量，E是物體擁有的能量．金戈鐵制卷方法技巧釋難答疑的金鑰匙考點1麥克斯韋電磁場理論的基本思想【典型例題1】依據麥克斯韋的電磁場理論，以下表達中不正確的選項是( )A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場和電場B．工作時打點計時器必有磁場和電場C．穩固的電場產生穩固的磁場，穩固的磁場激發穩固的電場D．電磁波在流傳過程中，電場方向、磁場方向和流傳方向三者相互垂直考點2電磁波的特色【典型例題2】以下說法中正確的選項是( )A．電磁波在真空中以光速c流傳B．在空氣中流傳的聲波是橫波C．聲波只好在空氣中流傳D．光需要介質才能流傳考點3電磁波譜【典型例題3】電磁波在平時生活和生產中已經被大批應用了．下邊正確的選項是( )A．雷達是利用聲波的反射來測定物體地點的B．銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發出的光都是紫外線C．微波爐能迅速加熱食品是利用紅外線擁有明顯的熱效應D．機場、車站用來檢查游客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本事考點4狹義相對論【典型例題4】用相對論的看法判斷，以下說法不正確的選項是( )A．時間和空間都是絕對的，在任何參照系中一個事件發生的時間和一個物體的長度總不會改變B．在地面上的人看來，以6km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變慢，可是飛船中的宇航員卻看到時鐘是正確的C．在地面上的人看來，以6km/s的速度運動的飛船在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些D．當物體運動的速度v?c時，“時間膨脹”和“長度縮短”成效可忽視不計1.(16年江蘇高考)一艘太空飛船靜止時的長度為30m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛翔超出地球，以下說法正確的選項是()A．飛船上的觀察者測得該飛船的長度小于30m．地球上的觀察者測得該飛船的長度小于30mBC．飛船上的觀察者測得地球上發來的光信號速度小于cD．地球上的觀察者測得飛船上發來的光信號速度小于c2.(17年江蘇高考)(多項選擇)靠近光速飛翔的飛船和地球上各有一只同樣的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀察這兩只鐘的快慢，以下說法正確的有( )A．飛船上的人觀察到飛船上的鐘較快B．飛船上的人觀察到地球上的鐘較慢C．地球上的人觀察到地球上的鐘較快D．地球上的人觀察到飛船上的鐘較慢金戈鐵制卷當堂檢測1.(多項選擇)以下說法正確的選項是( )A．麥克斯韋提出電磁場理論，并用實考證明了電磁波的存在B．變化的電場必定產生變化的磁場，變化的磁場必定產生變化的電場C．隨身攜帶的挪動電話既有電磁波接收裝置，同時又有電磁波發射裝置D．聲音信號需要經過“調制”過程，加到高頻的電磁波上才能發射出去2．現代生活中，人們已更多地與電磁波聯系在一同，而且愈來愈依靠于電磁波，對于電磁場和電磁波，以下說法正確的選項是( )A．把帶電體和永磁體放在一同，即能夠在其四周空間中產生電磁波B．手機、電視、光纖通訊都是經過電磁波來傳達信息的C．醫院頂用于檢查病情的“B超”是利用了電磁波的反射原理D．車站、機場安全檢查時“透視”行李箱的安檢裝置是利用紅外線實現成像的3．(多項選擇)以速度u高速遠離地球的宇宙飛船發出頻次為ν的單色光，已知真空中光速為c，則( )第3題圖A．該光相對飛船的速度等于c－uB．該光相對飛船的速度等于cC．地球上接遇到該光的頻次大于νD．地球上接遇到該光的頻次小于ν4．如下圖，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.設想有一列車沿AC方向以靠近光速行駛，當鐵塔B發出一個閃光，列車上的觀察者測得A、C兩鐵塔被照亮的次序是( )第4題圖A．同時被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．沒法判斷5．(16年南京模擬)如下圖，寬度為l的宇宙飛船沿其長度方向以速度v(v靠近光速c)遠離地球，飛船發出頻次為ν的單色光．地面上的人接收到光的頻次________(選填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飛船寬度________(選填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5題圖金戈鐵制卷第58講電磁波相對論簡介知識整合基礎自測一、1.(1)電場(磁場)(2)電場(磁場)(3)頻次2．電磁場3.(1)橫(2)光(3)麥克斯韋赫茲二、1.(1)頻次(2)空間2.調幅調頻三、介質c＝λf四、調諧七、1.紅外線紫外線重疊九、1.同樣2.同樣十、1.同時2.長度2十一、E＝mc方法技巧·典型例題1·C【分析】教室中開亮的日光燈、工作時打點計時器用的振蕩電流，在其四周產生振蕩磁場和電場，應選項A、B正確；穩固的電場不會產生磁場，應選項C錯誤；電磁波是橫波，電場方向、磁場方向和流傳方向相互垂直，應選項D正確．·典型例題2·A【分析】電磁波在真空中的流傳速度與光在真空中流傳速度相等，都等于光速c，故A正確；在空氣中流傳的聲波是縱波，故B錯誤；聲波不單在空氣中能夠流傳，在其余介質中也能夠流傳，故C錯誤；光在真空中也能夠流傳，不需要介質，故D錯誤．·典型例題3·D【分析】雷達是利用微波的反射來測定物體地點的，A錯誤．遙控器采納的是紅外線不是紫外線；故B錯誤；微波爐是利用了微波的頻次與水的頻次相靠近，進而使水振動而發熱的；故C錯誤；機場、車站用來檢查游客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本事；故D正確；應選D.·典型例題4·A【分析】由相對論知，時間和空間都是相對的，因此A項不正確．·變式訓練1·B【分析】飛船上的觀察者測得該飛船的長度是靜止時的長度，等l＝l0v2于30m，故A錯誤；地球上的觀察者測得該飛船的長度1－（c）＝24m，因此B正確；依據狹義相對論的光速不變原理，飛船上的觀察者測得地球上發來的光信號速度等于c，地球上的觀察者測得飛船上發來的光信號速度也等于c，故C、D錯誤．·變式訓練2·AC【分析】飛船相對于地球高速運動，因此地球上的人察看飛船的時間較慢，而地球相對于飛船高速運動，因此飛船上的人以為地球上的時鐘較慢，因此A、C正確，B、D錯誤．當堂檢測1．CD【分析】麥克斯韋提出電磁場理論，赫茲用實考證明了電磁波的存在，選項A錯誤；變化的電場必定產生磁場，變化的磁場必定產生電場，選項B錯誤；挪動電話能夠收到信息，同時也能發出信息；故既有電磁波接收裝置，同時又有電磁波發射裝置；故C正確；聲音信號需要經過“調制”過程，加到高頻的電磁波上形成載波信號才能發射出去，故D正確；應選CD.2．B【分析】要產生電磁波，一定要有變化的磁場與變化的電場，即電磁場，電磁場在介質中流傳產生電磁波，A錯誤；經過電磁波能夠實現各樣通訊，B正確；“B超”是利用了超聲波的反射原理，C錯誤；車站、機場安全檢查時“透視”行李箱的安檢裝置是利用金戈鐵制卷X射線