福建省長泰一中高三物理 第十一章 第4講 電磁場與電磁波相對論簡介復習課件 新人教版選修34

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1、第4講 電磁場與電磁波相對論簡介考點考點 1 1 電磁場與電磁波電磁場與電磁波1.1.麥克斯韋理論麥克斯韋理論(1)(1)變化的磁場產(chǎn)生變化的磁場產(chǎn)生_._.(2)(2)變化的電場產(chǎn)生變化的電場產(chǎn)生_._.(3)(3)變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成_._.電場電場磁場磁場電磁場電磁場2.2.電磁波的形成和傳播特點電磁波的形成和傳播特點(1)(1)電磁場由近及遠的傳播而形成電磁場由近及遠的傳播而形成_._.(2) _(2) _從理論上預言了電磁波的存在，從理論上預言了電磁波的存在，_用實驗用實驗成功地證實了電磁波的存在成功地證實了電磁波的存在電磁波電磁波

2、麥克斯韋麥克斯韋赫茲赫茲(3)(3)電磁波的特點電磁波的特點. .電磁波在空間傳播電磁波在空間傳播_介質(zhì)；介質(zhì)；電磁波中的磁感應強度方向和電場強度的方向與傳播電磁波中的磁感應強度方向和電場強度的方向與傳播方向方向_，電磁波是，電磁波是_._.電磁波傳播電磁場的電磁波傳播電磁場的_._.電磁波能發(fā)生反射、折射、電磁波能發(fā)生反射、折射、_、_、多普勒效應等現(xiàn)象、多普勒效應等現(xiàn)象. .(4)(4)電磁波在真空中的傳播速度為電磁波在真空中的傳播速度為_._. 不需要不需要垂直垂直橫波橫波能量能量干涉干涉衍射衍射3.03.010108 8 m/s m/s1.1.對電磁理論的進一步認識對電磁理論的進一步認

3、識(1)(1)恒定的磁恒定的磁( (電電) )場不能產(chǎn)生電場不能產(chǎn)生電( (磁磁) )場場. .(2)(2)變化的磁變化的磁( (電電) )場產(chǎn)生電場產(chǎn)生電( (磁磁) )場場. .(3)(3)均勻變化的磁均勻變化的磁( (電電) )場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的電( (磁磁) )場場. .(4)(4)周期性變化即振蕩的磁周期性變化即振蕩的磁( (電電) )場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電( (磁磁) )場場. .(5)(5)周期性變化的電場和周期性變化的磁場相互聯(lián)系，形成一周期性變化的電場和周期性變化的磁場相互聯(lián)系，形成一個不可分離的統(tǒng)一的場，就是電磁場個不可分離的統(tǒng)一的

4、場，就是電磁場(6)(6)變化磁場在周圍空間產(chǎn)生的電場為感應電場變化磁場在周圍空間產(chǎn)生的電場為感應電場( (也叫渦旋電也叫渦旋電場場) )，與由電荷激發(fā)的靜電場不同，它的電場線是閉合的，它，與由電荷激發(fā)的靜電場不同，它的電場線是閉合的，它的存在與空間有無導體或閉合電路無關(guān)的存在與空間有無導體或閉合電路無關(guān). .(7)(7)電磁場是一個動態(tài)的整體，電場與磁場不可分割，其磁感電磁場是一個動態(tài)的整體，電場與磁場不可分割，其磁感線和電場線都是閉合曲線；如果把靜電場與靜磁場在同一個區(qū)線和電場線都是閉合曲線；如果把靜電場與靜磁場在同一個區(qū)域疊加，不能形成電磁場域疊加，不能形成電磁場. . 2.2.電磁波與

5、機械波的比較電磁波與機械波的比較電電 磁磁 波波機機 械械 波波對象對象電磁現(xiàn)象電磁現(xiàn)象力學現(xiàn)象力學現(xiàn)象產(chǎn)生產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生，傳播不需要介質(zhì)產(chǎn)生，傳播不需要介質(zhì)由質(zhì)點的振動產(chǎn)生，需由質(zhì)點的振動產(chǎn)生，需要介質(zhì)進行傳播要介質(zhì)進行傳播周期性周期性電場強度電場強度E E和磁感應強度和磁感應強度B B隨隨時間和空間做周期性變化時間和空間做周期性變化介質(zhì)中各質(zhì)點的位移隨介質(zhì)中各質(zhì)點的位移隨時間和空間做周期性變時間和空間做周期性變化化分類分類橫波橫波橫波或縱波橫波或縱波波速波速真空中速真空中速度最大等于光速度最大等于光速空氣中速度很小空氣中速度很小傳播傳播電磁能電磁能

6、機械能機械能關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下面幾種說法正確的是關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下面幾種說法正確的是( )( )A A在電場周圍空間一定產(chǎn)生磁場在電場周圍空間一定產(chǎn)生磁場B B任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C C均勻變化的電場周圍空間能產(chǎn)生變化的磁場均勻變化的電場周圍空間能產(chǎn)生變化的磁場D D振蕩電場在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場振蕩電場在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場【解析】【解析】選選D. D. 恒定的電場周圍不能產(chǎn)生磁場，恒定的電場周圍不能產(chǎn)生磁場，A A錯；變化的電錯；變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，如果電場是均勻變化的，產(chǎn)生

7、的磁場是場周圍一定產(chǎn)生磁場，如果電場是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場是恒定的，恒定的，B B、C C錯；如果電場是周期性變化的，將產(chǎn)生同頻率變錯；如果電場是周期性變化的，將產(chǎn)生同頻率變化的磁場，化的磁場， D D對對 考點考點 2 2 電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收1.1.振蕩電路振蕩電路(1)(1)作用：產(chǎn)生大小和方向都做作用：產(chǎn)生大小和方向都做_變化的電流，從而變化的電流，從而產(chǎn)生產(chǎn)生_變化的電場和磁場變化的電場和磁場. .(2)(2)特點特點振蕩頻率振蕩頻率_；采用采用_._.周期性周期性周期性周期性足夠高足夠高開放電路開放電路2.2.無線電波的調(diào)制無線電波的調(diào)制使電磁波隨各種

8、信號而改變，有使電磁波隨各種信號而改變，有_和和_兩種方式兩種方式. .3.3.無線電波的接收無線電波的接收(1)(1)電諧振：接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相電諧振：接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的同時，接收電路中產(chǎn)生的_最強最強(2)(2)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生_的過程的過程(3)(3)檢波：從高頻振蕩中檢波：從高頻振蕩中“檢檢”出所攜帶的信號，是出所攜帶的信號，是_的逆的逆過程過程(4)(4)無線電波的應用：如電視和雷達等無線電波的應用：如電視和雷達等調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻調(diào)頻振蕩電流振蕩電流電諧振電諧振調(diào)制調(diào)制4.4.電磁波譜電磁波譜電

9、磁波是一個龐大的家族，按照頻率從小到大的電磁波譜為無電磁波是一個龐大的家族，按照頻率從小到大的電磁波譜為無線電波、線電波、_、可見光、可見光、_、X X射線、射線、射線不同電射線不同電磁波產(chǎn)生機理不同，它們各具特色，使人們生活充滿色彩磁波產(chǎn)生機理不同，它們各具特色，使人們生活充滿色彩紅外線紅外線紫外線紫外線電磁波譜的分析與應用電磁波譜的分析與應用電磁電磁波譜波譜特性特性應用應用真空中真空中波長波長/m/m頻率頻率/Hz/Hz遞變遞變規(guī)律規(guī)律無線無線電波電波波動性強，波動性強，易發(fā)生衍射易發(fā)生衍射無線電技術(shù)無線電技術(shù)1010-3-33310101111紅外線紅外線熱效應熱效應紅外線紅外線遙感遙感

10、1010-3-31010-7-71010111110101515波波 粒粒動動 子子性性 性性減減 增增弱弱 強強電磁電磁波譜波譜特性特性應用應用真空中真空中波長波長/m/m頻率頻率/Hz/Hz遞變遞變規(guī)律規(guī)律可見光可見光引起視覺引起視覺照明、攝影照明、攝影1010-7-710101515紫外線紫外線化學效應、化學效應、熒光效應、熒光效應、能殺菌能殺菌醫(yī)用消毒、醫(yī)用消毒、防偽防偽1010-7-71010-9-91010151510101717X X射線射線貫穿性強貫穿性強檢查、醫(yī)用檢查、醫(yī)用透視透視1010-8-81010-11-111010161610101919射線射線貫穿性貫穿性最強最強

11、工業(yè)探傷、工業(yè)探傷、醫(yī)用治療醫(yī)用治療1010101919波波 粒粒動動 子子性性 性性減減 增增弱弱 強強(2012(2012南京模擬南京模擬) )關(guān)于電磁波譜，下列說法中錯誤的是關(guān)于電磁波譜，下列說法中錯誤的是( )( )A A紅外線比紅光波長長，它的熱作用很強紅外線比紅光波長長，它的熱作用很強B BX X射線就是倫琴射線射線就是倫琴射線C C陰極射線是一種頻率極高的電磁波陰極射線是一種頻率極高的電磁波D D紫外線的波長比倫琴射線長，它的顯著作用是熒光效應紫外線的波長比倫琴射線長，它的顯著作用是熒光效應【解析】【解析】選選C. C. 在電磁波譜中，紅外線的波長比可見光長，而在電磁波譜中，紅外

12、線的波長比可見光長，而紅光屬于可見光，紅光屬于可見光，A A對；陰極射線與電磁波有著本質(zhì)不同，電對；陰極射線與電磁波有著本質(zhì)不同，電磁波在電場、磁場中不偏轉(zhuǎn)，而陰極射線在電場、磁場中會偏磁波在電場、磁場中不偏轉(zhuǎn)，而陰極射線在電場、磁場中會偏轉(zhuǎn)，電磁波在真空中的速度是轉(zhuǎn)，電磁波在真空中的速度是3 310108 8 m/s m/s，而陰極射線的速度，而陰極射線的速度總是小于總是小于3 310108 8 m/s m/s，陰極射線的實質(zhì)是高速電子流，陰極射線的實質(zhì)是高速電子流，C C錯；錯；X X射線就是倫琴射線，是高速電子流射到固體上產(chǎn)生的一種波長射線就是倫琴射線，是高速電子流射到固體上產(chǎn)生的一種波

13、長很短的電磁波，很短的電磁波，B B對；紫外線的顯著作用是熒光效應，而倫琴對；紫外線的顯著作用是熒光效應，而倫琴射線的顯著作用是穿透作用，射線的顯著作用是穿透作用，D D對，故選對，故選C.C. 考點考點 3 3 相對論簡介相對論簡介1.1.狹義相對論的兩個基本原理狹義相對論的兩個基本原理(1)(1)相對性原理：所有慣性系中，物理規(guī)律都是相對性原理：所有慣性系中，物理規(guī)律都是_._.(2)(2)光速不變原理：相對于所有的慣性參考系，真空中的光光速不變原理：相對于所有的慣性參考系，真空中的光速是速是_2.“2.“鐘慢尺縮鐘慢尺縮”效應效應(1)(1)時間間隔的相對性：時間間隔的相對性：t=_.t

14、=_.(2)(2)長度的相對性：長度的相對性：l=_.=_.相同的相同的相等的相等的22t / 1 v /c2201 v /cl3.3.狹義相對論的其他結(jié)論狹義相對論的其他結(jié)論(1)(1)質(zhì)量與速度的關(guān)系：質(zhì)量與速度的關(guān)系：m=_.m=_.(2)(2)能量與速度的關(guān)系：能量與速度的關(guān)系：E=_.E=_.(3)(3)質(zhì)能方程：質(zhì)能方程：E E0 0=_.=_.E=_.E=_.220m/1v/ c220E/1v/ cm m0 0c c2 2mcmc2 2對對“鐘慢尺縮鐘慢尺縮”效應的進一步認識效應的進一步認識1.“1.“同時同時”的相對性的相對性(1)(1)由光速不變原理得到不同的時間間隔即對于運

15、動的火車上由光速不變原理得到不同的時間間隔即對于運動的火車上同時發(fā)生的兩個事件，對于地面上的觀察者就不是同時的；同時發(fā)生的兩個事件，對于地面上的觀察者就不是同時的；(2)(2)地面上同時發(fā)生的兩個事件，對于運動的火車上的觀察者地面上同時發(fā)生的兩個事件，對于運動的火車上的觀察者也不是同時的也不是同時的. .2.“2.“鐘慢尺縮鐘慢尺縮”效應效應(1)(1)運動時鐘變慢是對兩個不同慣性系進行時間比較的一種效運動時鐘變慢是對兩個不同慣性系進行時間比較的一種效應，不要誤認為是時鐘的結(jié)構(gòu)或精度因運動而發(fā)生了變化，應，不要誤認為是時鐘的結(jié)構(gòu)或精度因運動而發(fā)生了變化，在它們上面的觀察者都將發(fā)現(xiàn)對方的鐘變慢了

16、在它們上面的觀察者都將發(fā)現(xiàn)對方的鐘變慢了, , 運動時鐘變運動時鐘變慢完全是相對的慢完全是相對的. .(2)(2)長度的相對性長度的相對性( (動尺縮短動尺縮短).).是是“同時同時”的相對性帶來的一個普遍的時空屬性，它與物的相對性帶來的一個普遍的時空屬性，它與物體的具體組成和結(jié)構(gòu)無關(guān)，物體運動速度越接近光速，這種體的具體組成和結(jié)構(gòu)無關(guān)，物體運動速度越接近光速，這種收縮效應就變得越顯著收縮效應就變得越顯著. .長度縮短效應只發(fā)生在相對運動的方向上，在垂直于運動方長度縮短效應只發(fā)生在相對運動的方向上，在垂直于運動方向上，桿的長度沒有變化，這種長度的變化是相對的，如果兩向上，桿的長度沒有變化，這種

17、長度的變化是相對的，如果兩條平行的桿在沿自己的長度方向上做相對運動，與它們一起運條平行的桿在沿自己的長度方向上做相對運動，與它們一起運動的兩位觀察者都會認為對方的桿縮短了動的兩位觀察者都會認為對方的桿縮短了. . 屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中( )( )A.A.真空中光速不變真空中光速不變B.B.時間間隔具有相對性時間間隔具有相對性C.C.物體的質(zhì)量不變物體的質(zhì)量不變D.D.物體的能量與質(zhì)量成正比物體的能量與質(zhì)量成正比【解析】【解析】選選A. A. 狹義相對論的兩條基本假設(shè)是狹義相對性原理和狹義相對論的兩條基本假設(shè)是狹義相對性原理和光

18、速不變原理，光速不變原理，A A正確；正確；B B是在光速不變原理基礎(chǔ)上得出的時間是在光速不變原理基礎(chǔ)上得出的時間的相對性，的相對性，C C、D D是質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系，且在不同的慣性系中，是質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系，且在不同的慣性系中，質(zhì)量不同，質(zhì)量不同，C C錯，錯，B B、C C、D D都不屬于基本假設(shè)，故選都不屬于基本假設(shè)，故選A.A.熱點考向熱點考向 1 1 麥克斯韋理論的應用麥克斯韋理論的應用【例證【例證1 1】(2012(2012三明模擬三明模擬) )如圖所示是一個水平放置的玻璃環(huán)如圖所示是一個水平放置的玻璃環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽的寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略形小槽，槽內(nèi)光滑，槽的

19、寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略小于槽的寬度的帶正電的小球放入槽內(nèi)，小球以初速度小于槽的寬度的帶正電的小球放入槽內(nèi)，小球以初速度v v0 0開始開始逆時針運動，與此同時有一個變化的磁場豎直向下穿過小槽包逆時針運動，與此同時有一個變化的磁場豎直向下穿過小槽包圍的空間，已知磁場均勻增大，小球在運動過程中帶電量不變，圍的空間，已知磁場均勻增大，小球在運動過程中帶電量不變，則則( )( )A A小球動能不變小球動能不變B B小球動能增加小球動能增加C C磁場力對小球做功磁場力對小球做功D D小球受到的磁場力不變小球受到的磁場力不變【解題指南】【解題指南】解答本題應注意以下兩點：解答本題應注意以下兩點：

20、(1)(1)將玻璃環(huán)假設(shè)為一個閉合回路將玻璃環(huán)假設(shè)為一個閉合回路. .(2)(2)據(jù)電磁場理論判斷感應電場的方向，從而分析做功情況據(jù)電磁場理論判斷感應電場的方向，從而分析做功情況. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選B.B.由麥克斯韋電磁場理論知均勻變化的磁場由麥克斯韋電磁場理論知均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生的電場為逆時針方向，產(chǎn)生恒定的電場，據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生的電場為逆時針方向，電場力與初速度方向一致，電場力對小球做正功，動能增加，電場力與初速度方向一致，電場力對小球做正功，動能增加，A A錯錯B B對；洛倫茲力始終不做功，對；洛倫茲力始終不做功，C C錯；又據(jù)錯；又據(jù)F F

21、洛洛qvBqvB知小球受知小球受到的磁場力不斷增大，到的磁場力不斷增大，D D錯錯 【互動探究】【互動探究】若小球的帶電量為若小球的帶電量為q q，玻璃環(huán)半徑為，玻璃環(huán)半徑為R R，磁場隨時，磁場隨時間的變化規(guī)律是間的變化規(guī)律是B=ktB=kt，則小球沿玻璃環(huán)運動一周，動能增加多，則小球沿玻璃環(huán)運動一周，動能增加多少？少？【解析】【解析】由麥克斯韋電磁場理論可知，當磁場的磁感應強度線由麥克斯韋電磁場理論可知，當磁場的磁感應強度線性增強時，小球所處的環(huán)內(nèi)感應電場產(chǎn)生感應電動勢，設(shè)該電性增強時，小球所處的環(huán)內(nèi)感應電場產(chǎn)生感應電動勢，設(shè)該電動勢為動勢為E E，由法拉第電磁感應定律得，由法拉第電磁感應

22、定律得 則則小球在環(huán)中運動一周的過程中被電場加速做功為小球在環(huán)中運動一周的過程中被電場加速做功為W=qE=W=qE=qkRqkR2 2，因此小球動能增加量為，因此小球動能增加量為qkRqkR2 2. .答案：答案：qkRqkR2 22ENkRt，【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】變化的磁場感應出電場的分析思路變化的磁場感應出電場的分析思路(1)(1)由麥克斯韋的電磁場理論可知變化的磁場會產(chǎn)生電場，且由麥克斯韋的電磁場理論可知變化的磁場會產(chǎn)生電場，且感應出的電場的電場線是閉合的，能夠?qū)μ幵诖穗妶鲋械膸щ姼袘龅碾妶龅碾妶鼍€是閉合的，能夠?qū)μ幵诖穗妶鲋械膸щ娏Ｗ幼龉?，因此可假設(shè)一個閉合回路粒子做功，因此可假

23、設(shè)一個閉合回路. .(2)(2)利用楞次定律判定感應電流的方向，從而確定該處的電場利用楞次定律判定感應電流的方向，從而確定該處的電場方向，進一步判斷感應電場對帶電粒子的做功問題方向，進一步判斷感應電場對帶電粒子的做功問題. .【變式備選】【變式備選】如圖所示，在一個小的如圖所示，在一個小的圓形區(qū)域圓形區(qū)域O O內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強磁場，當磁場的磁感應強度強磁場，當磁場的磁感應強度B B增加時，增加時，它在該區(qū)域的右側(cè)它在該區(qū)域的右側(cè)P P點感應出的電場強點感應出的電場強度的方向是度的方向是( )( )A A在紙面內(nèi)向上在紙面內(nèi)向上B B在紙面內(nèi)向下在紙面內(nèi)向下C

24、C垂直紙面向里垂直紙面向里D D垂直紙面向外垂直紙面向外【解析】【解析】選選A.A.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場將產(chǎn)生根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場將產(chǎn)生電場，根據(jù)右手定則可判斷形成的電場線為逆時針方向，所電場，根據(jù)右手定則可判斷形成的電場線為逆時針方向，所以以P P點場強方向在紙面內(nèi)向上點場強方向在紙面內(nèi)向上熱點考向熱點考向 2 2 機械波與電磁波的異同機械波與電磁波的異同【例證【例證2 2】有兩部手機有兩部手機A A和和B B，當用手機，當用手機A(A(或或B)B)撥打撥打B(B(或或A)A)的號的號碼時，既能聽到手機碼時，既能聽到手機B(B(或或A)A)的鈴聲，又能看到的鈴聲，

25、又能看到B(B(或或A)A)的顯示的顯示屏上顯示出屏上顯示出A(A(或或B)B)的號碼的號碼. .現(xiàn)將手機現(xiàn)將手機A A放到一個透明的玻璃罩放到一個透明的玻璃罩內(nèi)，并將其內(nèi)部抽成真空，再用手機內(nèi)，并將其內(nèi)部抽成真空，再用手機B B撥打手機撥打手機A A，則下列說，則下列說法正確的是法正確的是( )( )A.A.既能聽到既能聽到A A的鈴聲，又能看到的鈴聲，又能看到A A的顯示屏上顯示出的顯示屏上顯示出B B的號碼的號碼B.B.能聽到能聽到A A的鈴聲，但不能看到的鈴聲，但不能看到A A的顯示屏上顯示出的顯示屏上顯示出B B的號碼的號碼C.C.不能聽到不能聽到A A的鈴聲，但能看到的鈴聲，但能看

26、到A A的顯示屏上顯示出的顯示屏上顯示出B B的號碼的號碼D.D.既不能聽到既不能聽到A A的鈴聲，也不能看到的鈴聲，也不能看到A A的顯示屏顯示出的顯示屏顯示出B B的號碼的號碼【解題指南】【解題指南】解答本題應明確以下兩點：解答本題應明確以下兩點：(1)(1)手機接收的信號是電磁波手機接收的信號是電磁波. .(2)(2)手機的鈴聲是機械波手機的鈴聲是機械波. .【自主解答】【自主解答】選選C.C.電磁波傳播不需要介質(zhì)，因此電磁波傳播不需要介質(zhì)，因此A A能接收呼叫能接收呼叫信號，故顯示屏顯示信號，故顯示屏顯示B B的號碼，但由于處在真空中，沒有介質(zhì)的號碼，但由于處在真空中，沒有介質(zhì)不能形成

27、機械波，故喇叭的振動不能形成聲波，故選不能形成機械波，故喇叭的振動不能形成聲波，故選C.C.【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】解答本題的關(guān)鍵是要區(qū)分各種信號傳播的條件，解答本題的關(guān)鍵是要區(qū)分各種信號傳播的條件，能對機械波與電磁波的異同加以區(qū)分，對易錯選項及錯誤原因能對機械波與電磁波的異同加以區(qū)分，對易錯選項及錯誤原因具體分析如下：具體分析如下：易錯角度易錯角度錯誤原因錯誤原因易錯選易錯選A A選易錯選項選易錯選項A A主要原因是認為電磁波的傳播不需主要原因是認為電磁波的傳播不需要介質(zhì)，因此手機要介質(zhì)，因此手機A A能收到信號，但不知手機發(fā)能收到信號，但不知手機發(fā)聲是喇叭振動聲是喇叭振動, ,需要介質(zhì)的傳

28、播才能形成聲波，需要介質(zhì)的傳播才能形成聲波，才能聽到鈴聲才能聽到鈴聲【變式訓練】【變式訓練】關(guān)于以下幾種電磁波的作用，說法錯誤的是關(guān)于以下幾種電磁波的作用，說法錯誤的是( )( )A.A.傳染病高發(fā)時期在機場、碼頭、車站等交通出口處，使用紅傳染病高發(fā)時期在機場、碼頭、車站等交通出口處，使用紅外線熱像儀檢測通過它的發(fā)熱病人，是利用了物體在不同溫度外線熱像儀檢測通過它的發(fā)熱病人，是利用了物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同B B刑偵上用紫外線拍攝指紋照片，因為紫外線波長短，分辨刑偵上用紫外線拍攝指紋照片，因為紫外線波長短，分辨率高率高C C紅外線遙感技術(shù)是利用

29、了紅外線的顯著熱效應紅外線遙感技術(shù)是利用了紅外線的顯著熱效應D D驗鈔機之所以利用紫外線驗鈔是因為紫外線具有熒光效應驗鈔機之所以利用紫外線驗鈔是因為紫外線具有熒光效應【解析】【解析】選選C. C. 物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強，波長物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強，波長越短，紅外線熱像儀利用物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的越短，紅外線熱像儀利用物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同檢測通過它的發(fā)熱病人，選項頻率和強度不同檢測通過它的發(fā)熱病人，選項A A正確；因為紫正確；因為紫外線波長短，用紫外線拍攝指紋照片，分辨率高，選項外線波長短，用紫外線拍攝指紋照片，分辨率高，選項B B正確；

30、正確；紅外線遙感技術(shù)是利用靈敏的紅外線探測儀接收物體發(fā)射的紅外線遙感技術(shù)是利用靈敏的紅外線探測儀接收物體發(fā)射的紅外線探知物體的特征，選項紅外線探知物體的特征，選項C C錯誤；紫外線具有熒光效應，錯誤；紫外線具有熒光效應，紫外線照射鈔票上熒光物質(zhì)印刷的文字可發(fā)出可見光，選項紫外線照射鈔票上熒光物質(zhì)印刷的文字可發(fā)出可見光，選項D D正確正確. .熱點考向熱點考向 3 3 狹義相對論的理解狹義相對論的理解【例證【例證3 3】(2011(2011江蘇高考江蘇高考) )如圖如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔三座鐵塔A A、B B和和C.C.假想有一列車沿假想有一列車

31、沿ACAC方向以接近光速行駛，當鐵塔方向以接近光速行駛，當鐵塔B B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A A、C C兩鐵塔被照亮的順兩鐵塔被照亮的順序是序是( )( ) A.A.同時被照亮同時被照亮B.AB.A先被照亮先被照亮C.CC.C先被照亮先被照亮D.D.無法判斷無法判斷【解題指南】【解題指南】解答本題應明確以下兩點：解答本題應明確以下兩點：(1)(1)列車是高速運行，相對論效應開始顯現(xiàn)列車是高速運行，相對論效應開始顯現(xiàn). .(2)(2)狹義相對論中同時的相對性狹義相對論中同時的相對性. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選C.C.列車上的觀察者看到的是由列車上的

32、觀察者看到的是由B B出發(fā)后經(jīng)過出發(fā)后經(jīng)過A A和和C C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向C C運動，靠近運動，靠近C,C,而遠而遠離離A,A,所以所以C C的反射光先到達列車上的觀察者，看到的反射光先到達列車上的觀察者，看到C C先被照亮，先被照亮，故只有故只有C C正確正確. .【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】相對論問題的分析思路相對論問題的分析思路分析相對論問題的基本方法是狹義相對論的兩個基本原理及基分析相對論問題的基本方法是狹義相對論的兩個基本原理及基本關(guān)系，因此復習過程中要熟記兩個基本原理、理解時間和空本關(guān)系，因此復習過程中要熟記兩個基本原理、理解時間和空間的

33、相對性，知道質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系、相對論質(zhì)能關(guān)系式，間的相對性，知道質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系、相對論質(zhì)能關(guān)系式，應該認識到經(jīng)典物理的絕對時空觀是相對論時空觀在速度遠小應該認識到經(jīng)典物理的絕對時空觀是相對論時空觀在速度遠小于光速條件下的一種情形于光速條件下的一種情形. . 【變式訓練】【變式訓練】(2013(2013福州模擬福州模擬) )某宇航員要到離地球某宇航員要到離地球1010光年光年的星球上去旅行，如果希望把這路程縮短為的星球上去旅行，如果希望把這路程縮短為8 8光年，則他所乘光年，則他所乘坐的飛船相對地球的速度為坐的飛船相對地球的速度為( )( )A.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0

34、.9cA.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0.9c【解析】【解析】選選B.B.據(jù)長度的相對性據(jù)長度的相對性 將將l=8=8光年，光年，l0 0= =1010光年代入式中可得光年代入式中可得v=0.6cv=0.6c，故選，故選B.B.202v1cll，考查內(nèi)容考查內(nèi)容與電磁場理論相聯(lián)系的實際問題與電磁場理論相聯(lián)系的實際問題【例證】【例證】電子感應加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電電子感應加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的如圖所示，在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用子的如圖所示，在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用交變電流作電源充磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在交

35、變電流作電源充磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強的電場，使電子加速被加速的電子同時在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強的電場，使電子加速被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動，設(shè)法把高能電子引入靶洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動，設(shè)法把高能電子引入靶室，能使其進一步加速在一個半徑為室，能使其進一步加速在一個半徑為r r0.84 m0.84 m的電子感應的電子感應加速器中，電子在被加速的加速器中，電子在被加速的4.24.21010-3-3 s s時間內(nèi)獲得的能量為時間內(nèi)獲得的能量為120 MeV120 MeV，這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的，這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是

36、線性變化的，磁通量從零增加到磁通量從零增加到1.8 Wb1.8 Wb，求：，求：(1)(1)電子在環(huán)形真空室中共繞行了多少周？電子在環(huán)形真空室中共繞行了多少周？(2)(2)有人說，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論及法拉第電磁感應定律，有人說，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論及法拉第電磁感應定律，電子感應加速器要完成電子的加速過程，電子軌道內(nèi)的高頻交電子感應加速器要完成電子的加速過程，電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場也可以是線性減弱的，效果將完全一樣，你同意嗎？請變磁場也可以是線性減弱的，效果將完全一樣，你同意嗎？請簡述理由簡述理由【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)由麥克斯韋電磁場理論可知，當磁場的磁感由麥克斯韋電磁場理

37、論可知，當磁場的磁感應強度線性增強時，電子所處的環(huán)形真空室內(nèi)產(chǎn)生感應電動應強度線性增強時，電子所處的環(huán)形真空室內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢，設(shè)該電動勢為勢，設(shè)該電動勢為E E，由法拉第電磁感應定律得，由法拉第電磁感應定律得則電子在環(huán)形真空室中運動一周的過程中被電場加速做功為則電子在環(huán)形真空室中運動一周的過程中被電場加速做功為那么獲得那么獲得120 MeV120 MeV的能量需繞行的周數(shù)為的能量需繞行的周數(shù)為n nE/ WE/ W0 0= = 周周2.82.810105 5周周33 1.83ENV10 Vt4.2 107303WEe10 eV763120 103107(2)(2)不同意盡管交變磁場線性減弱也

38、可以產(chǎn)生等大的電動勢不同意盡管交變磁場線性減弱也可以產(chǎn)生等大的電動勢使電子加速，但減弱的磁場不能提供越來越大的洛倫茲力以使電子加速，但減弱的磁場不能提供越來越大的洛倫茲力以維持做加速運動的電子繞行時所需的向心力，且方向也發(fā)生維持做加速運動的電子繞行時所需的向心力，且方向也發(fā)生變化變化答案：答案：(1)2.8(1)2.810105 5周周 (2)(2)見規(guī)范解答見規(guī)范解答1.1.電磁波包含了電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是長由長到短的排列順序是( )( )A.A.無線電波、紅外線、紫外線、無線電波、紅外線、紫外線、射線

39、射線B.B.紅外線、無線電波、紅外線、無線電波、射線、紫外線射線、紫外線C.C.射線、紅外線、紫外線、無線電波射線、紅外線、紫外線、無線電波D.D.紫外線、無線電波、紫外線、無線電波、射線、紅外線射線、紅外線【解析】【解析】選選A.A.常見的電磁波按波長從長到短的排列順序是：無常見的電磁波按波長從長到短的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、線電波、紅外線、可見光、紫外線、X X射線、射線、射線，故選射線，故選A.A. 2.2.某電路中電場隨時間變化的圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的某電路中電場隨時間變化的圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是電場是( )( ) 【解析】【解析】選選D.D.周

40、期性變化的電場才能產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的電場才能產(chǎn)生周期性變化的磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率振蕩均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場，故的磁場，故D D對對. .3.3.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是關(guān)于電磁波，下列說法正確的是( )( )A A雷達是用雷達是用X X光來測定物體位置的設(shè)備光來測定物體位置的設(shè)備B B使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C C用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光可見光D D周期性變化的電場

41、可以產(chǎn)生變化的磁場周期性變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場【解析】【解析】選選D.D.雷達是利用微波來定位的，雷達是利用微波來定位的，A A錯；使電磁波隨各種錯；使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，B B錯；鈔票是利用紫外線的熒光作用，錯；鈔票是利用紫外線的熒光作用，C C錯；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，周期性變化的電場可以產(chǎn)生變錯；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，周期性變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場，化的磁場，D D對對 4.(20124.(2012豐臺模擬豐臺模擬) )下列關(guān)于電磁波的說法正確的是下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )( )A.A. 麥克斯韋提出了電磁波理論，并用實驗證實

42、了電磁波的存在麥克斯韋提出了電磁波理論，并用實驗證實了電磁波的存在B. B. 各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為3 310108 8 m/s m/s C. C. 經(jīng)過調(diào)幅后的電磁波是橫波，經(jīng)過調(diào)頻后的電磁波是縱波經(jīng)過調(diào)幅后的電磁波是橫波，經(jīng)過調(diào)頻后的電磁波是縱波D. D. 紅外線是波長比可見光波長還長的電磁波，常用于醫(yī)院和食紅外線是波長比可見光波長還長的電磁波，常用于醫(yī)院和食品消毒品消毒【解析】【解析】選選B.B.麥克斯韋提出了電磁波理論，赫茲用實驗證實了麥克斯韋提出了電磁波理論，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，電磁波的存在，A A錯；電磁波在真

43、空中的傳播速度與光速一樣，錯；電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，B B對；經(jīng)過調(diào)幅或調(diào)頻后的電磁波都是橫波，對；經(jīng)過調(diào)幅或調(diào)頻后的電磁波都是橫波，C C錯；紫外線常用錯；紫外線常用于醫(yī)院和食品消毒，于醫(yī)院和食品消毒，D D錯錯. . 5.(20135.(2013聊城模擬聊城模擬) )如圖所示，強強乘坐速度為如圖所示，強強乘坐速度為0.9c(c0.9c(c為光速為光速) )的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c0.5c，強強，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度

44、為為( )( )A A0.4c B0.4c B0.5c C0.5c C0.9c D0.9c D1.0c1.0c【解析】【解析】選選D.D.根據(jù)光速不變原理可知：真空中的光速在不同的根據(jù)光速不變原理可知：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故慣性參考系中都是相同的，故D D正確正確. .6.(20126.(2012鎮(zhèn)江模擬鎮(zhèn)江模擬) )對相對論的基本認識，下列說法正確的對相對論的基本認識，下列說法正確的是是( )( )A A相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的B B愛因斯坦通過質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量就是能量愛因斯坦通過質(zhì)能方

45、程闡明了質(zhì)量就是能量C C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慢上的慢D D我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了【解析】【解析】選選A. A. 愛因斯坦質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量和能量的相互聯(lián)系，愛因斯坦質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量和能量的相互聯(lián)系，質(zhì)量和能量是物體存在的兩種形式，質(zhì)量和能量是不同的概念，質(zhì)量和能量是物體存在的兩種形式，質(zhì)量和能量是不同的概念，B B錯；再由相對論的基本原理可知，錯；再由相對論的基本原理可知，A A對，根據(jù)相對論效應對，根據(jù)相對論效應, ,宇航宇航員感覺

46、到飛船中的鐘走得比地球上的快員感覺到飛船中的鐘走得比地球上的快, ,豎直向上高速運動的球豎直向上高速運動的球在豎直方向上變扁在豎直方向上變扁, ,故故C C、D D錯錯 7.(20127.(2012揚州模擬揚州模擬) )下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運用的物理現(xiàn)象請將相應的字母填寫在運用這種現(xiàn)象的械運用的物理現(xiàn)象請將相應的字母填寫在運用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上醫(yī)療器械后面的空格上(1)X(1)X光機光機_(2)(2)紫外線燈紫外線燈_(3)(3)理療醫(yī)用理療醫(yī)用“神燈神燈”照射風濕部位，可使風濕部位好得更照射風濕部位，可使風濕部位好得更快這里的快這

47、里的“神燈神燈”是利用是利用_A A光的全反射光的全反射B B紫外線具有很強的熒光作用紫外線具有很強的熒光作用C C紫外線具有殺菌消毒作用紫外線具有殺菌消毒作用D DX X射線具有很強的貫穿力射線具有很強的貫穿力E E紅外線具有顯著的熱效應紅外線具有顯著的熱效應F F紅外線波長較長，易發(fā)生衍射紅外線波長較長，易發(fā)生衍射 【解析】【解析】(1)(1)選選D.XD.X光機是用來透視人的體內(nèi)器官的，因此需要光機是用來透視人的體內(nèi)器官的，因此需要具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強又不會給人體造成太大傷害的因此采用了穿透能力比較強又不會給人體造成太大傷害的X X射射線，故選線，故選D.D.(2)(2)選選C.C.紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應用的是紫外線紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，故選的殺菌作用而非熒光作用，故選C.C.(3)(3)選選E.“E.“神燈神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進局部血液循又稱紅外線燈，主要是用于促進局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應，使人體局部受熱，血液循環(huán)環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，故選加快，故選E.E.答案：答案：(1)D (2)C (3)E(1)D (2)C (3)E