高考物理 热点快速突破 选考部分 专题19 电磁波 相对论简介

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1、专题19电磁波相对论简介【高考命题热点】主要考查有关电磁波的产生、发射、接收和传播的选择题。【知识清单】一　电磁场和电磁波1．电磁波的产生(1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．(2)电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系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真空中电磁波的速度为3×108m/s；③v＝λf对电磁波同样适用；④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。2．电磁波的发射和接收(1)发射电磁波的条件①要有足够高的振荡频率；②电路必

2、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)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程(3)电磁波谱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、应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波＜3×1011＞10－3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510－3～10－7热效应红外线遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710－7～10－9化学效应、荧光效应、医用消毒、防伪能杀菌X射线1016～101910－8～10－1

3、1贯穿性强检查、医用透视γ射线＞1019＜10－11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗对电磁波谱的四点说明：(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强。(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠。(3)不同的电磁波，产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；X射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。(

4、4)电磁波的能量随频率的增大而增大。３．电磁波的传播及波长、频率、波速(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。(3)三者关系v＝λf，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率f＝，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ。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、磁场产生由质点(波源)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速(很大)(c＝3×108m

5、/s)在空气中不大(如声波波速一般为340m/s)介质需要不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能二　相对论1．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．2．时间和空间的相对性“同时”的相对性：同时是相对的，与参考系的运动有关．答案P98热点突破提升练十九１．结合电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论正确的是(　　)A．波长越大，传播速度就越大B．频率越高，传播速度就越大C．发射能量越大，传播速度就越大D．电磁波的

6、传播速度与传播介质有关２．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．电磁波是横波C．电磁波必须在介质中传播D．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调3．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是(　　)A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线4．下列说法正确的是(　　)A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播5.(多选)关于电磁场和电磁波，正确的说法是(　　)A．只

7、有不均匀变化的磁场，才能在其周围空间产生电场B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C．电磁波能脱离电荷而独立存在D．电磁波的传播速度一定是3×108m/s6.下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)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7.关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是(　　)A．稳定的电场产生稳定的磁场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．变化的电场产生的磁场一定是变化的D．振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振

8、荡的8.关