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《选修3-4 电磁波相对论》高中物理知识点总结课件

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2021高三物理一轮复习课件：选修3-4电磁波 相对论

2021高三物理一轮复习课件：选修3-4电磁波 相对论
考点速 查
考向解读
变化的电场
产生磁场， 1.本章知识全属Ⅰ级要求，
变化的磁场 高考命题点主要在麦克斯
产生电场， 韦电磁场理论、波速、波
电磁波及其 长和频率之间的关系等知
传播
识点，对于雷达、电视的
Ⅰ
工作原理，以及相对论简
电磁波的产 介等知识主要是考查了解
生发射及接 性的问题
收
2.从高考大纲对本章的要
题组演练
• 1．狭义相对论的基本假设 • (1)在不同的惯性参考系中，一切物理规
律都是相同的． • (2)真空中的光速在不同的惯性参考系中
都是相同的．
• 2．相对论质量m＝
题组演练
• 3．质能方程E＝mc2
•
(1)麦克斯韦电磁理论的内容是：
______________.
• (2)电磁波在传播过程中，每处的电场方 向和磁场方向总是________的，并和该 处电磁波的传播方向________，这就说 明电磁波是________波．
• 4．如下图所示为某雷达的荧光屏，屏上标 尺的最小刻度对应的时间为2×10－4 s．雷 达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷 达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问： 雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距 多远？
• 【解析】 雷达向东方发射电磁波时，没 有反射回来的信号，向西方发射时，有反 射回来的信号，所以目标在西方．目标到 雷达的距离
• 【答案】 西方 270 km
• 5．速度从0.9c加速到 0.99c又要做多少功？
• 【解析】 在相对论力学中，动能定理仍 然成立，本题中电子的动能不能用经典力 学的动能公式表示：
• 动能的增量为
• ΔEk＝Ek2－Ek1 • ＝(m2c2－m0c2)－(m1c2－m0c2)

高考物理一轮总复习 选修部分 第14章 电磁波 相对论简介课件(选修3-4)

高考物理一轮总复习 选修部分 第14章 电磁波 相对论简介课件(选修3-4)

运动没有关系。
2．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度 m0
间有如
下关系： m＝
1－vc2
。
(2)物体运动时的质量 m 总要 大于 静止时的质量 m0。
3．相对论质能关系 用 m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝ mc2 。
3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 (1)电磁波是横波，在空间传播 不需要 介质。
(2)v＝λf 对电磁波 同样适用 。 (3)电磁波能产生反射、折射、 干涉 和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的 振荡频率 ； (2)电路必须开放 ，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 5．调制：有 调幅和调频 两种方法。
8．电磁波的应用 电视和雷达。 知识点 2 电磁波谱 Ⅰ 1.定义 按电磁波的波长从长到短分布是 无线电波 、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线，形成电磁 波谱。
2．电磁波谱的特性、应用
电磁
频率
波谱
/Hz
无线
电波
<3×1011
真空中 波长/m
>10－3
红外线 1011～1015 10－3～10－7
2．[对电磁波的理解]下列关于电磁波的说法正确的是( ) A．电磁波必须依赖介质传播 B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象 D．电磁波无法携带信息传播
解析 电磁波的传播可以不需要介质，也可以在介质中传播，A 选项是错误的。电磁波也是横波，具 有横波的任何特性，可以发生干涉、衍射、偏振等现象，B 选项正确，C 选项错误。电磁波可以携带信息 传播，D 选项错误。
二、对点激活 1．[电磁波的应用]关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．雷达是用 X 光来测定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．均匀变化的电场可以产生恒定的磁场

物理复习方略课件(鲁科版)选修34 第三章电磁波 相对论简介

物理复习方略课件(鲁科版)选修34 第三章电磁波 相对论简介
2 LC
波的波长λ 。
2.电磁波与机械波的比较
名称 项目
电磁波
机械波
研究对象
电磁现象
力学现象
产生
由周期性变化的电场、 由质点(波源)的振动
磁场产生
产生
波的特点
横波
中等于光速(很 在空气中不大(如声 大)(c=3×108m/s) 波波速一般为340m/s)
不需要介质(在真空中 必须有介质(真空中
分析:电磁波的传播不需要介质，(1)错;变化的电场周围才存 在磁场，变化的磁场周围才存在电场，(2)错;电谐振就是电磁 振荡中的“共振”，(3)对;无线电波能发生干涉和衍射， (4)错;波长不同的电磁波在本质上完全相同，(5)错;由光速不 变原理可知，(6)错;相对论揭示了时间、空间并非绝对不变， (7)对;由E=mc2，若E增大，则m增大，(8)对。
【解析】选A。不管磁场怎样变化，只要是变化的磁场就可以 在空间产生电场，所以均匀变化的磁场也能够在空间产生电 场，故A正确；电磁波的传播速度与介质和频率有关，相同频 率的电磁波在不同的介质中传播速度不同，故B错误；恒定的 电场(磁场)周围不会产生磁场(电场)，只有周期性变化的电场 (磁场)才能产生电磁波，故C错误；电磁波只有在同种均匀介 质中才能沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其 中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的，故 D错误。
2.相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时
的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：
m0
m= 1（v）2 。
c
(2)物体运动时的质量m总要_大__于__静止时的质量m0。 3.相对论质能关系
用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方 程为：E=_m_c_2 。

高中物理人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_3

高中物理人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_3

[再判断] 1．当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现谐振现象．(√) 2．收音机能够直接接收声波．(×) 3．要使电视机的屏幕上出现图象，必须将电视机接收到的无线电信号解 调．(√)
[后思考] 1．无线电波和可见光都是电磁波，为什么无线电波很容易绕过障碍物继续 传播，而可见光不能绕过障碍物？ 【提示】 无线电波的波长比较长，而可见光的波长很短(4×10－7～7.7×10 －7m)，无线电波很容易发生明显的衍射现象，而可见光则不易发生明显的衍射现 象． 2．调谐电路能进行调谐的基本原理是什么？ 【提示】 调谐电路能进行调谐的基本原理是电谐振，即让接收电磁波的 频率和被接收电磁波的频率相同．
知 识 点
一
学
3 电磁波的发射和接收
业 分
层
测
评
知
识
点
二
学习目标 1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程．知道无线电通信的基本原 理．(重点) 2．能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念．(难点) 3．能结合生活实际，说出无线电通信在生活中] 1．发射电磁波的振荡电路的特点 (1)要有__足__够__高__的振荡频率：频率_越__高___，发射电磁波的本领越大． (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用__开__放__电 路．
【解析】 信息(声音或图象等)转化为电信号后，往往由于信号频率低不能 直接用来发射，需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制．
【答案】 调制
无线电波的发射及相关问题 1．无线电波的发射：由振荡器(常用 LC 振荡电路)产生高频振荡电流，用调 制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出 无线电波，向四周发射出去． 2．一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号，都采用调 幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波． 低频信号类比成货物，高频波类比成运载工具，调制的过程类比成将货物 装载到运载工具上．

高考物理一轮复习 第4单元 光的波动性 电磁波 相对论

高考物理一轮复习 第4单元 光的波动性 电磁波 相对论

10－7
引起视觉
照相、摄影
化学效应、
10－7～10－9 ________、 医用消毒、防伪
能杀菌
10－8～10－11 贯穿性强
检查、医用透视
<10－11 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗
递变 规律
• 三、相对论
• 1．狭义相对论的基本假设
• (1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同 的．惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个 参考系叫做惯性系．相对一个惯性系做匀速直线运动的另一 个参考系也是惯性系．
选考部分
选修3－4 振动与波动 光学 相对论
• 第4单元 光的波动性 电磁波 相对论
理清教材
•网控基础点 提炼命题源
读读教材
• 一、光的波动性 • 1．光的干涉 • (1)定义 • 在两列光波的叠加区域，某些区域的光被________， 出现亮纹，某些区域的光被________，出现暗纹，且 ________和________互相间隔的现象叫做光的干涉现象． • (2)条件 • 两列光的________，且具有恒定的相位差，才能产生 稳定的干涉现象． • (1)加强 减弱 加强 减弱 (2)频率相等
2.(1)
Δτ 1－vc2 (2)l0
3.
m0 1－vc 2
1－vc 2
练练基础
┃题组一┃ 光的波动性
• 1．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩 色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这 两种现象( ) • A．都是光的衍射现象 • B．都是光的干涉现象 • C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 • D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
• (4)薄膜干涉
• 利用薄膜(如肥皂液薄膜)________反射的光相遇而形成 的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度 ________．

高考物理总复习 第十四章 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34

高考物理总复习 第十四章 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34
若以飞船上的时钟计算：因为
Δt＝Δt′/ 1－v/c2， 所以得 Δt′＝Δt 1－v/c2＝2.87×108× 1－0.9992 s ＝1.28×107 s＝0.4 年． [答案] 39年 0.4年
(对应学生用书P232) 1．(2010·上海高考)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线 电波等，按波长由长到短的排列顺序是( ) A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 [解析] 本题考查电磁波谱．意在考查考生对电磁波谱的产生、特 征和应用的记忆和理解能力． [答案] A
三易发生 衍射
红外线
热效应
可见光 紫外线 X射线 γ射线
引起视觉
化学效应、 荧光效应、
能杀菌
穿透能力强
穿透能力 很强
应用 通信和
广播 红外线
遥感
照明等
灭菌消毒、 防伪
医用透视、 安检
工业探伤、 医用治疗
真空中波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm 700 nm到 400 nm之间
2π LC
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 [解析] 如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是 恒定的，不能产生新的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确，C错 误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁 波在不同介质里波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B 错误；波发生衍射现象时，不再沿直线传播，波发生明显衍射现象的条 件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小，D错 误．

2021版高考物理一轮复习第三章电磁波相对论课件(选修3_4)

2 LC
2.电磁波与机械波的比较:
项目
不 同 点
名称
电磁波
机械波
产生
本质
传播 介质 波的 种类
由周期性变化的电场、磁场产 生 是物质,是电磁现象,是电磁振 荡的传播 不需要介质(在真空中仍可传 播)
横波
由质点(波源)的振动产生 不是物质,是机械振动在介质 中的传播 必须有介质(真空中不能传播)
既有横波也有纵波
【典例·通法悟道】
【典例】(多选)(2018·江苏高考)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空
中产生电磁波。该电磁波
()
A.是横波
B.不能在真空中传播
C.只能沿着梳子摇动的方向传播
D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
【解析】选A、D。所有的电磁波都是横波,选项A正确;电磁波的传播不需要介 质,能在真空中向各个方向传播,传播速度和光速相同。选项B、C错误,D正确。
2.相对论部分:由于学生缺乏必要的高等数学知识,本章的许多结论都是直 接给出的,其中的许多逻辑推导过程,只是把最简单的特例介绍给学生,并不是非 常严格。
二、复习方法及重难点突破 1.复习方法: 本章内容的复习应抓好以下两个方面: (1)对本章内容的处理要把握好度,只要掌握好基础知识即可,无需拓展。 (2)引导学生回归教材,在理解的基础上记住一些相关知识,如电磁波谱中 不同波段电磁波的特性,狭义相对论的基本假设,时间和空间的相对性的相关 结论等。
项目
相 同 点
名称
能量 速度 公式 遵循 规律
电磁波反射、折射、干涉、衍射等现象
3.电磁波谱的产生机理:不同的电磁波,产生的机理不同。 (1)无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。 (2)红外线、可见光、紫外线都是原子的外层电子受到激发后产生的。 (3)X射线是原子的内层电子受到激发后产生的。 (4)γ射线是原子核受到激发产生的。

高考物理总复习配套课件：选3-4-3 电磁波 相对论


【提示】 有波长、频率，其中波长与介质有关。
(3)同种介质一定是均匀的吗？举例说明。 【提示】 不一定，如地球周围的大气。 【自主解答】 _____________________________________________________
_____________________________________________________
确的是( ) A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
【解析】 电磁波是电磁场这种物质在空间的传播，它既可
在真空中传播，也可在介质中传播， A 错误；当电场随时间 均匀变化时产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场， 故也就不能形成电磁波， B 错误；做变速运动的电荷产生变 化的磁场，变化的磁场在其周围空间产生变化的电场 ……电
【答案】 A
【总结提升】 电(磁)场的产生 变化的电场周围可以产生磁场，但此磁场可能稳定也可能 变化，如果电场是均匀变化的，所产生的磁场将稳定不变(此 磁场不会再产生电场)，所以我们可以说“变化的电场产生磁 场”，但不能说“变化的电场产生变化的磁场”。
变式训练 1 (2013· 四川理综)下列关于电磁波的说法，正
l0 v 2 1－（ ） c
。
3．相对论的速度变换公式
u′＋v u′v 1＋ 2 c
u＝
。
4．相对论质量 m0 m＝
v 2 1－（ c ）
。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5．质能方程 E＝mc2 。
[试一试] 2．惯性系S中有一边长为l的正方形(如下图所示)，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该正方形的 图像是( )

选修34光电磁波相对论简介精品PPT课件


变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 电磁波的产生、发射及接收电磁波及其传播 电磁波谱 (考纲要求 Ⅰ)
1．麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生_电__场__，变化的电场能够 在周围空间产生_磁__场__．
2．电磁场 变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产 生电场，变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整 的整体，这就是电磁场．
梳理深化 · 强基固本
多维课堂 · 热点突破
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1)各种波均会发生偏振现象．
()
(2)用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹．
()
(3)光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象． ( )
答案 (1)× (2)√ (3)√
梳理深化 · 强基固本
多维课堂 · 热点突破
()
(3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大． ( )
(4)已知介质对某单色光的临界角为 C，则该介质的折射率等于
1 sin
C.
()
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√
梳理深化 · 强基固本
多维课堂 · 热点突破
光的干涉、衍射和偏振现象 (考纲要求 Ⅰ)
1. 光的干涉和衍射比较
内容 现象
梳理深化 · 强基固本
多维课堂 · 热点突破
(2)表达式：ssiinn θθ12＝n12，式中 n12 是比例常数．
3．折射率
(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明
光从真空射入到该介质时_偏__折__大__，反之偏折小． sin θ1
(2)定义式：n＝__s_in__θ__2_，不能说n与sin θ1成正比，与sin θ2 成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的_频__率__决定．

高考物理一轮复习 4.3 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34

答案 D
第二十一页，共41页。
考点二 电磁场和电磁波 例 2.(1) 麦 克 斯 韦 电 磁 理 论 的 内 容 是 ： _________________________. (2)电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总 是________的，并和该处电磁波的传播方向________，这就是 说明电磁波是________波． (3)目前雷达发射的电磁波频率多在 200 MHz 至 1 000 MHz 的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题． ①雷达发射电磁波的波长范围是多少？ ②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距 离？
第十二页，共41页。
2．相对论中五个公式
名称
公式
时间间隔的 相对性
(时钟变慢)
长度的相对 性
(长度缩短)
Δt＝ Δτ
1－vc2 l＝l0 1－vc2
理解
与运动物体相对静止的观察 者经历时间 Δτ，地面上的观察 者看到运动物体经历时间 Δt
沿长度方向运动的物体，观察 到其长度为 l
第十三页，共41页。
f＝2π
1 ，改变 LC
L
或
C
即可改变
f，从而改变电
磁波的波长 λ.
第六页，共41页。
二、电磁振荡 1．振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流， 它是一种频率很高的交变电流． 2．振荡回路：能够产生振荡电流的电路．最简单的振荡 电路，就是 LC 回路．LC 振荡电路是由自感线圈和电容器组 成的电路，简称 LC 回路． 3．电磁振荡：由振荡电路产生振荡电流的过程中，电容 器极板上的电荷、通过电线圈的电流、跟电流和电荷相联系的 磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫做电磁振荡．
答案 B
第三十七页，共41பைடு நூலகம்。
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“同时”的相对性使得一些我们习以为常的“同时” 问题变得不同时了．例如：当听到北京广播电台报 时九点整时，在山东的听众将表调整到九点整，他 的时间与报时台同时吗？结论是不同时．要判断两 者是否同时，必须在山东与北京的中点处判断，当 北京发生的事件和山东发生的事件同时到达中点处， 这两个事件才是同时的．
特性
无线电 容易发生 波 衍射
应用
通信和 广播
真空中波 长
递变规律
大于1 mm
红外线
热效应
红外线遥 感
小于1 mm 大于700
nm
可见光 引起视觉
照明等
400 nm到
700 nm之 间
化学效应
四、相对论的简单知识 (21)．真空狭中义的相光速对在论不的同的基惯本性假参考设系中都是相同的． 2．(律1)时都在间是不间隔相同的同的相的惯对．性性Δ参t＝考系1Δ－τ中vc，2 一切物理规
3．长度的相对性l＝l0 1－vc2.
4．相对论的速度变换公式u＝1u＋′u＋′c2vv
5．相对论质量m＝
1m－0 vc2.
6．质能方程E＝mc2.
答案： 一、3.(1)横 不需要 (2)3.0×108 二、(2)调幅 调频 检波
区别
电磁波
机械波
研究对 象
电磁现象
力学现象
产生
由变化的电场、磁 由质点(波源)
物体以速度v运动时质量m与静止时的质量m0之间的关
系式为：m＝
m0 1－vc 2
7．质能方程 E＝mc2. 8．广义相对论的几个结论 (1)光线经过强引力场中发生弯曲． (2)引力场的存在使得空间不同的位置的时间进程出
场产生
的振动产生
纵、横 波
横波
纵波或横波
波速
在真空中等于光速 (很大)
在空气中很小( 如声波为340
1．经典的相对性原理
(1)牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个 பைடு நூலகம்考系叫惯性系，相对于惯性系做匀速直线 运动的另一个参考系也是惯性系．
(2)伽利略相对性原理
力学规律在任何惯性系中都是相同的(或者说， 任何惯性参考系都是平权的)．
一、电磁场与电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化 的电场能够在周围空间产生磁场．
2．电磁场
变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在 周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为 一个完整的整体，这就是电磁场．
3．电磁波 电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波． (1)电磁波是________波，在空间传播________介 质．
2．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对论的两个基本原理 a．爱因斯坦相对性原理 一切物理定律，在不同的惯性系中是相同的．
b．光速不变原理
光在真空中的传播速度在不同的惯性系中测得的数 值都是相同的，与光源、观察者是否相对运动无 关．
(2)对两个基本原理的正确解释
a．自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规 律等其他所有的物理学规律；
4．时间和空间的相对性
(1)时间间隔的相对性：Δt＝
Δτ ； 1－vc 2
(2)长度的相对性：l＝l0 5．相对论速度变换公式
1－vc 2.
若火车相对地面运动速度为v，车上的人以速度u′沿
着火车前进的方向相对火车运动，人相对地面的速度为u，
它们之间的关系为：u＝1u＋′u＋′c2vv.
6．相对论质量
b．强调真空中的光速不变，指大小既不依赖于光 源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向；
c．几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量 光速，结果都不违背光速不变道理．
3．“同时”的相对性
“同时性”在惯性系中的低速运动时是毫无疑问 的．例如：一列火车在做匀速直线运动，在某车厢 的中点处点燃一支蜡烛，他看到车厢的前后壁是同 时被照亮的，地面上的人也应认为前后壁是同时被 照亮的．但根据光速不变原理，当火车的速度接近 光速时，地面上的人将认为光先到达车厢后壁，而 后到达前壁，这就是“同时”的相对性．
(2)真空中电磁波的速度为________m/s.
二、无线电波的发射和接收
(1)发射电磁波的条件： 第一，要有足够高的频率；
第二，电路必须开放，使振荡电路的电场和 磁场分散到尽可能大的空间．
(2)调制有________和________两种方式， ________是调制的逆过程．
三、电磁波谱
电磁波 谱