《高考物理大一輪總復習 第三章 電磁波 相對論簡介 新人教版選修34》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考物理大一輪總復習 第三章 電磁波 相對論簡介 新人教版選修34(54頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章電磁波相對論簡介第三章電磁波相對論簡介考綱下載考綱下載考情上線考情上線1.變化的磁場產生電場、變化的磁場產生電場、變化的電場產生磁場、電變化的電場產生磁場、電磁波及其傳播磁波及其傳播2電磁波的產生、發(fā)射和電磁波的產生、發(fā)射和接收接收 3電磁波譜電磁波譜4狹義相對論的基本假設狹義相對論的基本假設 5質速關系、質能關系質速關系、質能關系6相對論質能關系式相對論質能關系式1.考查對麥克斯韋的兩個基本考查對麥克斯韋的兩個基本假設和電磁波概念的理解假設和電磁波概念的理解2理解電磁波譜的組成以及理解電磁波譜的組成以及各波段電磁波的性質、傳播各波段電磁波的性質、傳播特點與用途特點與用途3理解狹義相對論
2、的基本假理解狹義相對論的基本假設,并能應用其處理簡單的設,并能應用其處理簡單的實際問題實際問題4掌握質速關系、質能關系掌握質速關系、質能關系兩個公式,并能進行簡單計兩個公式,并能進行簡單計算算.01主干回顧固基礎知識點1變化的磁場產生電場、變化的電場產生磁場 電磁波的產生、發(fā)射、接收及其傳播 1. 麥克斯韋電磁場理論的要點麥克斯韋電磁場理論的要點(1)變化的磁場變化的磁場(電場電場)能夠在周圍空間產生能夠在周圍空間產生_(磁場磁場);(2)均勻變化的磁場均勻變化的磁場(電場電場)能夠在周圍空間產生能夠在周圍空間產生_的電的電場場(磁場磁場);(3)振蕩的磁場振蕩的磁場(電場電場)能夠在周圍空間
3、產生同頻率的振蕩電能夠在周圍空間產生同頻率的振蕩電場場(磁場磁場)電場電場穩(wěn)定穩(wěn)定2. 電磁場變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個_ _,這就是電磁場3. 電磁波電磁場(電磁能量)由近及遠地向周圍傳播形成電磁波(1)電磁波是橫波,在空間傳播_介質(2)真空中電磁波的速度為_ m/s.(3)vf對電磁波_(4)電磁波能產生反射、折射、_和衍射等現(xiàn)象完整的完整的整體整體不需要不需要3108同樣適用同樣適用干涉干涉4. 發(fā)射電磁波的條件(1)要有足夠高的_;(2)電路必須_,使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間振蕩頻率振蕩頻率開放開放5. 發(fā)射過程調制:在無線電傳播技術中,首先將聲音、圖
4、象等信息通過聲電轉換、光電轉換等方式轉化為電信號,但這種電信號頻率較低,不能用來直接發(fā)射電磁波,所以要把傳遞的低頻率電信號“加”到高頻電磁波上,使電磁波的頻率或振幅隨各種信號而改變,_調制的兩種方式:_使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調幅;使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調頻這種使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制這種使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制調幅和調頻調幅和調頻 (2)無線電波的發(fā)射由振蕩器(常用LC振蕩電路)產生高頻振蕩電流,用調制器將需傳送的電信號調制到振蕩電流上,再耦合到一個開放電路中激發(fā)出無線電波,向四周發(fā)射出去6. 電磁波的接收(1)電諧振:當接收電路的固有頻率跟接收
5、到的電磁波的頻率_時,接收電路中產生的振蕩電流最強,這種現(xiàn)象叫做電諧振(2)調諧:調諧電路的固有頻率可以在一定范圍內連續(xù)改變,將調諧電路的頻率調節(jié)到與需要接收的某個頻率的電磁波相同,即接收電路產生電諧振的過程叫做調諧相等相等 (3)檢波:從接收到的高頻振蕩中分離出所攜帶的信號的過程叫做檢波檢波是調制的_,也叫_ (4)無線電波的接收:天線接收到所有的電磁波,經調諧選擇出所需要的電磁波,再經檢波提取出攜帶的信號,放大后再還原成聲音或圖象的過程逆過程逆過程解調解調7. 電磁波的應用(1)電視的基本原理:電視系統(tǒng)主要由攝像機和接收機組成,把圖象各個部位分成一系列小點,稱為像素,每幅圖至少要有幾十萬像
6、素攝像機將畫面上各個部分的光點,根據(jù)明暗情況逐點逐行逐幀地變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏?,隨電磁波發(fā)射出去電視機接收到電磁波后,經調諧、檢波得到電信號,按原來的次序在顯像管的熒光屏上形成圖象中國電視廣播標準采用每秒鐘傳送25幀畫面,每幀由625條線組成 (2)雷達的基本原理:雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備,一般由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、輸出裝置(顯示器)、電源、用于控制雷達工作和處理信號的計算機以及防干擾設備等構成.知識點2電磁波譜1.定義按電磁波的波長從長到短分布是_、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線,形成電磁波譜無線電波無線電波2電磁波譜的特性、應用電磁電磁波譜波譜頻率頻率
7、/Hz真空中真空中波長波長/m特性特性應用應用遞變遞變規(guī)律規(guī)律無線無線電波電波103波動性強,波動性強,易發(fā)生衍射易發(fā)生衍射無線電技術無線電技術紅外線紅外線10111015103107_紅外線紅外線遙感遙感可見光可見光1015107引起視覺引起視覺照明、攝影照明、攝影紫外線紫外線10151017107109化學效應、化學效應、_、能殺菌能殺菌醫(yī)用消毒、醫(yī)用消毒、防偽防偽X射線射線101610191081011貫穿性強貫穿性強檢查、檢查、醫(yī)用透視醫(yī)用透視射線射線10191011貫穿本領貫穿本領最強最強工業(yè)探傷、醫(yī)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療用治療熱效應熱效應熒光效應熒光效應知識點3狹義相對論的基本假設 質
8、速關系、質能關系 相對論質能關系式 1. 狹義相對論的兩個基本假設(1)狹義相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是_(2)光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是_,光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關系相同的相同的相同的相同的2. 相對論的質速關系(1)物體的質量隨物體速度的增加而增大,物體以速度v運動時的質量m與靜止時的質量m0之間有如下關系:m_.(2)物體運動時的質量m總要_靜止時的質量m0.大于大于3. 相對論質能關系用m表示物體的質量,E表示它具有的能量,則愛因斯坦質能方程為:E_.該式表明,物體的能量與質量之間成簡單的正比關系mc2一、基礎知識題組1. 電磁
9、波的理解(多選)關于電磁波的敘述正確的是()A. 電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播B. 交變電流在遠距離輸電過程中也會形成電磁波C. 電磁波的波速在任何介質中都為光速D. 電磁波由真空進入介質中傳播,波長會變長3. 電磁波的接收(多選)要接收到載有信號的電磁波,并通過耳機播放,在接受過程中必須經過下列過程中的()A調幅B調頻C調諧 D檢波解析:要接收到載有信號的電磁波,必須使接收電路產生電諧振,即調諧,而要使接收到的信號通過耳機播放,還需要檢波過程,故CD正確答案:CD4. 狹義相對論的理解屬于狹義相對論基本假設的是:在不同的慣性系中()A. 真空中光速不變B. 時間間隔具有相對性C. 物
10、體的質量不變D. 物體的能量與質量成正比解析:狹義相對論的兩個基本假設分別為:愛因斯坦相對性原理和光速不變原理,因此選項A正確答案:A1. 頻率和波長不同的電磁波,表現(xiàn)出不同的特性2. 電磁波譜中,不同波段的電磁波產生的機理不同雖然在電磁波譜中,相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線,如紫外線和X射線、X射線和射線都有重疊,但它們產生的機理不同3. 實際應用當中,不同現(xiàn)象利用了電磁波的不同特性,研究問題時要格外注意02典例突破知規(guī)律考點1電磁場和電磁波深化考點解讀:1電磁波與機械波的區(qū)別機械波機械波電磁波電磁波對象對象研究力學現(xiàn)象研究力學現(xiàn)象 研究電磁現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化周期性變化的
11、物理量的物理量位移隨時間和空間位移隨時間和空間周期性變化周期性變化電場強度電場強度E和磁感應強度和磁感應強度B隨時隨時間和空間周期性變化間和空間周期性變化機械波機械波電磁波電磁波傳播傳播傳播需要媒質,波傳播需要媒質,波速與媒質有關,與速與媒質有關,與頻率無關,分橫波頻率無關,分橫波和縱波兩種和縱波兩種傳播無需媒質,在真空中波速傳播無需媒質,在真空中波速總是總是c,在媒質中傳播時,波速,在媒質中傳播時,波速與媒質及頻率都有關系,是橫與媒質及頻率都有關系,是橫波波產生產生由質點由質點(波源波源)的振動的振動產生產生由周期性變化的電流由周期性變化的電流(電磁振蕩電磁振蕩)激發(fā)激發(fā)(2)影響電磁波傳播
12、速度的因素有哪些?提示:有波長、頻率,其中波長與介質有關(3)同種介質一定是均勻的嗎?舉例說明提示:不一定,如地球周圍的大氣電(磁)場的產生變化的電場周圍可以產生磁場,但此磁場可能穩(wěn)定也可能變化,如果電場是均勻變化的,所產生的磁場將穩(wěn)定不變(此磁場不會再產生電場),所以我們可以說“變化的電場產生磁場”,但不能說“變化的電場產生變化的磁場”解析:由麥克斯韋電磁場理論知道,變化的電場可產生磁場,產生的磁場的性質是由電場的變化情況決定的:均勻變化的電場產生穩(wěn)定的磁場,非均勻變化的電場產生變化的磁場,振蕩的電場產生同頻率振蕩的磁場圖A中電場不隨時間變化,不會產生磁場;圖B和圖C中電場都隨時間均勻變化,在周圍空間產生穩(wěn)定的磁場,這個磁場不能再激發(fā)電場,所以不能發(fā)射電磁波;圖D中電場隨時間不均勻地變化,能在周圍空間產生變化的磁場,而此磁場的變化也是不均勻的,又能產生變化的電場,從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體,即形成電磁場,故能發(fā)射電磁波所以D正確答案:D易錯提醒:本題易錯選B、C,錯誤的原因是沒有正確理解電磁波,誤認為變化的電場產生磁場后就能形成電磁波