2017届高考物理一轮复习专题十四机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论考点四电磁波相对论教学案（含解析）

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1、基础点知识点1　　电磁场、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(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。(2)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)。(3)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。(4)v＝λf，f是电磁波的频率。4．电磁

2、波的发射(1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(包括调幅和调频)。(2)调制方式①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法调制。5．无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。能够调谐的接收电路叫做调谐电路。(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做检

3、波。检波是调制的逆过程，也叫做解调。知识点2　　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，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。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v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m＝。(2)物体运动时的质量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。重难点一

4、、电磁场、电磁波1．对麦克斯韦电磁场理论的理解2．对电磁波的理解电磁波是横波。电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图所示。3．电磁波谱的特性及应用名称特性　无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线主要作用波动性强、易发生衍射热作用视觉作用化学作用、荧光效应、杀菌穿透作用贯穿作用产生机理振荡电路中自由电子的周期性运动原子外层电子受激发原子的内层电子受激发原子核受激发续表名称特性　无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线真空中的速度都是c＝3×108m/s频率小→大同介质中速度大→小备注振荡电路中产生一切物体都能辐射由七种

5、色光组成一切高温物体都能辐射伦琴射线管中高速电子流射至阳极产生放射性元素衰变时产生4.电磁波与机械波的比较名称项目　　电磁波机械波不同研究对象电磁现象力学现象点产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生本质是物质，是电磁现象，是电磁振荡的传播不是物质，是机械振动在介质中的传播传播机理电磁场交替感应质点间相互作用传播介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)描述的量电场强度E与磁感应强度B随时间和空间周期性变化质点的位移x、加速度a随时间和空间周期性变化波的种类横波既有横波也有纵波速度特点由

6、介质和频率决定，在真空中等于光速(很大)(c＝3×108m/s)仅由介质决定相同点能量都携带能量并传播能量速度公式v＝λf遵循规律均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象5.电磁波的传播及波长、频率、波速(1)电磁波本身是一种物质，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

7、。特别提醒(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)电磁波的能量随频率的增大而增大。二、相对论及其简

8、单应用1．对狭义相对论的理解(1)对“同时”的相对性的理解①经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时的。②相对论的时空观：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察就不一定是同时发生的。(2)对“长度的相对性”的理