第十二章第5课时

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1、第5课时　电磁波与相对论考纲解读1.掌握麦克斯韦电磁场理论，知道电磁波是横波.2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱.3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论．1．[关于电磁波谱问题]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、红外线答案　A解析　电磁波的波长范围很广，按波长由长到短的顺序排列，其顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．所以，A的

2、排列顺序是正确的．2．[相对论的理解]关于狭义相对论的说法，不正确的是(　　)A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论任何情况下都适用答案　D解析　狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，D错误．1．电磁波的特性(

3、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的传播速度是相同的(都等于光速)．(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播时，其速度是不同的，频率越高，波速越小．(3)电磁波的频率f、波长λ和波速v的关系：v＝λf.(4)电磁波是横波，具有波的特性，能产生干涉、衍射等现象．2．电磁波的发射与接收(1)电磁振荡(LC电路)的周期T＝2π，频率f＝.(2)发射电磁波的条件：①振荡电路要有足够高的频率．②振荡电路应采用开放电路．发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅．接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程．3．狭义相对

4、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．②真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．(2)时间间隔的相对性Δt＝.(3)长度的相对性l＝l0.(4)相对论的速度变换公式u＝.(5)相对论质量m＝.(6)质能方程E＝mc2.考点一　电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/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衍射能力减弱直线传播能力增强红外线1011～101510－3～10－7热效应红外遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710

5、－7～10－9化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016～101910－8～10－11贯穿本领强检查、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，但它们产生的机理不同．例1　关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波

6、B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析　无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确．紫外线的频率比可见光高，B错．任何物体都能辐射红外线，D错．故选A、C.答案　AC突破训练1　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．变化的电场可以产生磁场答案　D解析　雷达是用微波测定物体的位置的

7、设备，A错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，D正确．考点二　对狭义相对论的理解1．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．2．光速的大小与选取的参考系无关，因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的，无任何前提条件．3．狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关，其关系式为m＝.例2　如图1所示，考虑几个问题：图1(1)如图所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的

8、光速应是多少？(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？(3)参考系O相对于参考