2019年高考物理 高頻考點解密 專題19 電磁波 相對論教學(xué)案.doc
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專題19 電磁波 相對論核心考點考綱要求電磁波的產(chǎn)生電磁波的發(fā)射、傳播和接收電磁波譜狹義相對論的基本假設(shè)質(zhì)能關(guān)系考點1 電磁波與電磁振蕩一、麥克斯韋電磁場理論1理論內(nèi)容變化的磁場能夠產(chǎn)生電場,變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。根據(jù)這個理論,周期性變化的電場和磁場相互聯(lián)系,交替產(chǎn)生,形成一個不可分割的統(tǒng)一體,即電磁場。2深度理解(1)恒定的電場不產(chǎn)生磁場。(2)恒定的磁場不產(chǎn)生電場。(3)均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場。(4)均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場。(5)振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。(6)振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。3相關(guān)概念及判斷方法(1)變化的磁場產(chǎn)生的電場叫感應(yīng)電場;變化的電場產(chǎn)生的磁場叫感應(yīng)磁場。(2)感應(yīng)電場與感應(yīng)磁場的場線都是閉合的曲線,而且互相正交、套連。(3)感應(yīng)電場的方向可由楞次定律判定,感應(yīng)磁場的方向可由安培定則判定。二、電磁波1電磁波的產(chǎn)生如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,救護在空間引起周期性變化的磁場,這個周期性變化的磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的周期性變化的電場,新的周期性變化的電場又會在更遠(yuǎn)的空間引起新的周期性變化的磁場這樣,電磁場就由遠(yuǎn)及近向周圍空間傳播開去,形成了電磁波。2電磁波的特性(1)電磁波的傳播不需要介質(zhì),可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的(都等于光速)。(2)不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越小。(3)電磁波的頻率f、波長和波速v的關(guān)系:v=f。(4)電磁波是橫波,具有波的特性,能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。3無線電波的發(fā)射與接收無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波。無線電波的波長從幾毫米到幾十千米。根據(jù)波長(或頻率),通常將無線電波分成幾個階段,每個波段的無線電波分別有不同的用途。(1)無線電波的發(fā)射有效發(fā)射電磁波的條件:高頻振蕩;開放電路(如圖所示)。調(diào)制:在無線電傳播技術(shù)中,首先將聲音、圖象等信息通過聲電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換等方式轉(zhuǎn)換為電信號,但這種電信號頻率低,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,這種使電磁波隨各種信號而改變的基數(shù)叫調(diào)制。調(diào)制的兩種方式:調(diào)幅和調(diào)頻。使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅;使高頻振蕩的頻率隨信號而改變的叫調(diào)頻。(2)無線電波的接收無線電波的接收必須采用調(diào)諧電路,如圖所示,調(diào)諧電路由可變電容器、電感線圈、天線、地線等幾部分組成。電諧振:當(dāng)接收到的電磁波的頻率跟接收電路的固有頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強,這種現(xiàn)象叫做電諧振。調(diào)諧:調(diào)諧電路的固有頻率可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變,將調(diào)諧電路的頻率調(diào)節(jié)到與需要接收的某個頻率的電磁波相同,使接收電路產(chǎn)生電諧振,這一過程叫做調(diào)諧。解調(diào):從接收到的高頻振蕩中分離出所攜帶的信號的過程叫做解調(diào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。無線電波接收的全過程:天線接收到所有的電磁波,經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波,再經(jīng)過解調(diào)取出攜帶的信號,信號經(jīng)放大后再還原成聲音或圖象。4電磁波譜分析及電磁波的應(yīng)用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無線電波103波動性強,易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線10111015103107熱效應(yīng)紅外遙感可見光1015107引起視覺照明、攝影紫外線10151017107109化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線101610191081011貫穿本領(lǐng)強檢查、醫(yī)用透視射線1019I1【試題解析】T=2T1=2=23.14=1.0106 sT2=2=23.14=3.69106 s則其周期的范圍為:1.01063.69106 s。當(dāng)電容器的電容突然減小時,放電速度加快,則周期變小,而一個周期通過電路的電荷量總量不變,所以電流會增大,則I2I1。 1(2018甘肅省蘭州第一中學(xué))下列說法中正確的是A紅外線易穿透云層,故廣泛應(yīng)用于遙感技術(shù)領(lǐng)域B醫(yī)院用X光進行透視,是因為它的穿透能力較強C相對論認(rèn)為:真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的D在高速運動的飛船中的宇航員會發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上的快【答案】ABC2(2018浙江省湖州市)如圖所示的振蕩電路中,某時刻電流的方向為順時針,則以下判斷正確的是A若板帶正電,則電流在增大B若電容器在放電,則電流在減小C若電流減小,則線圈兩端電壓減小D若只減小電容,則振蕩電流周期變小【答案】D考點2 狹義相對論1狹義相對論的基本假設(shè)(1)在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的(2)真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的2時間間隔的相對性3長度的相對性4相對論的速度變換公式5相對論質(zhì)量6質(zhì)能方程E=mc27對狹義相對論的理解(1)慣性系:如果牛頓運動定律在某個參考系中成立,這個參考系叫做慣性系。相對一個慣性系做勻速直線運動的另一個參考系也是慣性系。(2)光速的大小與選取的參考系無關(guān),因為光速是從麥克斯韋方程組中推導(dǎo)出來的,無任何前提條件。(3)狹義相對論認(rèn)為物體的質(zhì)量m與物體的速度v有關(guān),其關(guān)系式為。如圖所示,在地面上M點固定一光源,在離光源等距的A、B兩點上固定有兩個光接收器,今使光源發(fā)出一閃光,問:(1)在地面參考系中觀測,誰先接收到光信號?(2)在沿AB方向高速運動的火車參考系中觀測,誰先接收到光信號?【參考答案】(1)同時接收到 (2)A先接收到【試題解析】在地面上的觀察者看來,光源距離A、B等距,光信號向兩電桿傳播的速度相同,因此,1(2018江蘇省南京市六校聯(lián)合體)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有A飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢B飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快C地球上的人觀測到地球上的鐘較快D地球上的人觀測到地球上的鐘較慢【答案】BC【解析】飛船上的人是以飛船為參考系,故地球是高速運動的,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程的運動延時效應(yīng),飛船上的人觀測到地球上的鐘較慢,即飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快,A錯誤B正確;地球上的人以地球為參考系,認(rèn)為飛船高速運動,同樣根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程的運動延時效應(yīng),飛船上的鐘較慢,故地球上的人觀測到地球上的鐘較快,C正確D錯誤。2(2018湖南省五市十校)根據(jù)相對論判斷,下列說法正確的是A狹義相對論全面否定了經(jīng)典力學(xué)理論B如果物體在地面上靜止不動。任何人在任何參考系里測出的物體長度都是一樣的C真空中的光速在不同的慣性參考系中也是不同的D物體運動時的質(zhì)量總要大于靜止時的質(zhì)量【答案】D1(2017江蘇卷)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有A飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快B飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢C地球上的人觀測到地球上的鐘較快D地球上的人觀測到地球上的鐘較慢【答案】AC【解析】飛船相對地球高速運動,所以地球上的人觀測飛船上的時鐘較慢,而地球相對飛船高速運動,所以飛船上的人認(rèn)為地球上的時鐘較慢,所以AC正確,BD錯誤?!久麕燑c睛】本題主要考查狹義相對論時間間隔的相對性,注意運動的相對的,飛船相對地球高速運動,地球也相對飛船高速運動。 2(2016新課標(biāo)全國卷)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失【答案】ABC【解析】電磁波在真空中的傳播速度即為真空中的光速,與頻率無關(guān),A正確;根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,B正確;電磁波是橫波,其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直,C正確;電磁波可以通過全反射在光纜中傳播,D錯誤;波源停止振動,波會繼續(xù)傳播,直到能量為零,E錯誤。3(2016北京卷)下列說法正確的是A電磁波在真空中以光速c傳播B在空氣中傳播的聲波是橫波C聲波只能在空氣中傳播D光需要介質(zhì)才能傳播【答案】A- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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