《高考物理一輪復習 專題54 電磁振蕩與電磁波 相對論初步講含解析1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 專題54 電磁振蕩與電磁波 相對論初步講含解析1（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 專題54 電磁振蕩與電磁波 相對論初步（講） 本章考查的熱點有簡諧運動的特點及圖象、波的圖象以及波長、波速、頻率的關系，光的折射和全反射，題型以選擇題和填空題為主，難度中等偏下，波動與振動的綜合及光的折射與全反射的綜合，有的考區(qū)也以計算題的形式考查． 復習時應注意理解振動過程中回復力、位移、速度、加速度等各物理量的變化規(guī)律、振動與波動的關系及兩個圖象的物理意義，注意圖象在空間和時間上的周期性，分析幾何光學中的折射、全反射和臨界角問題時，應注意與實際應用的聯(lián)系，作出正確的光路圖；光和相對論部分，以考查基本概念及對規(guī)律的簡單理解為主，不可忽視任何一個知識點． 1．知道電磁波是橫波

2、． 2．了解電磁波的產生、傳播、發(fā)射和接收，熟記電磁波譜． 3．了解狹義相對論的基本假設和幾個重要結論． 1．電磁波的特性 （1）電磁波的傳播不需要介質，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的（都等于光速）． （2）不同頻率的電磁波，在同一介質中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越?。? （3）電磁波的頻率f、波長λ和波速v的關系：v＝λf． （4）電磁波是橫波，具有波的特性，能產生干涉、衍射等現(xiàn)象． 2．電磁波的發(fā)射與接收 （1）電磁振蕩（LC電路）的周期T＝2π，頻率． （2）發(fā)射電磁波的條件：①振蕩電路要有足夠高的頻率．②振蕩電路應采用開放電路．

3、 發(fā)射電磁波需經過調制過程，調制的方法分為調頻和調幅．接收電磁波需經過解調過程，解調是調制的逆過程． 3．狹義相對論 （1）狹義相對論的基本假設 ①在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的． ②真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的． （2）時間間隔的相對性． （3）長度的相對性． （4）相對論的速度變換公式 （5）相對論質量． （6）質能方程E＝mc2． 考點一　電磁波譜分析及電磁波的應用 電磁波譜 頻率/Hz 真空中波長/m 特性 應用 遞變規(guī)律 無線電波 <3×1011 >10－3 波動性強，易發(fā)生衍射 無

4、線電技術 紅外線 1011～1015 10－3～10－7 熱效應 紅外遙感 可見光 1015 10－7 引起視覺 照明、攝影 紫外線 1015～1017 10－7～10－9 化學效應、熒光效應、滅菌消毒 醫(yī)用消毒、防偽 X射線 1016～1019 10－8～10－11 貫穿本領強 檢查、醫(yī)用透視 γ射線 >1019 <10－11 貫穿本領最強 工業(yè)探傷、醫(yī)用治療 特別提醒：1．波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性．其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強． 2．電

5、磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊，但它們產生的機理不同． ★重點歸納★ 電磁波與機械波的比較 名稱 項目　　　　 電磁波 機械波 研究對象 電磁現(xiàn)象 力學現(xiàn)象 產生 由周期性變化的電場、磁場產生 由質點（波源）的振動產生 波的特點 橫波 縱波或橫波 波速 在真空中等于光速（很大）（c=3×108 m/s） 在空氣中不大（如聲波波速一般為340 m/s） 介質需要 不需要介質（在真空中仍可傳播） 必須有介質（真空中不能傳播） 能量傳播 電磁能 機械能 ★典型案例★（多選）下列

6、說法正確的是： （ ） A．變化的電場產生磁場 B．用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質印刷的文字會發(fā)出可見光 C．太陽光中的可見光和醫(yī)院 “B超”中的超聲波傳播速度相同 D．遙控器發(fā)出的紅外線波長比醫(yī)院胸透中的X射線波長長 【答案】AD 【名師點睛】電磁波譜 電磁波譜 特性 應用 真空中波長/m 頻率/Hz 遞變規(guī)律 無線電波 波動性強，易發(fā)生衍射 無線電技術 >10－3 <3×1011 波長減小 頻率增大 紅外線 熱效應 紅外線遙感 10－3～10－7 1011～1015 可見光 引起視覺

7、照明、攝影 10－7 1015 紫外線 化學效應、熒光效應、能殺菌 醫(yī)用消毒、防偽 10－7～10－9 1015～1017 X射線 貫穿性強 檢查、醫(yī)用透視 10－8～10－11 1016～1019 γ射線 貫穿本領最強 工業(yè)探傷、醫(yī)用治療 <10－11 >1019 ★針對練習1★（多選）圖為L-C振蕩電路中電容器極板上的電量q隨時間t變化的圖線，由圖可知： （ ） A．在時刻，電路中的磁場能最小 B．從到，電路中的電流值不斷變小 C．從到，電容器不斷充電 D．在時刻，電容器的電場能最小 【答案】ACD 【

8、名師點睛】電路中由L與C構成的振蕩電路，在電容器充放電過程就是電場能與磁場能相化過程．q體現(xiàn)電場能，i體現(xiàn)磁場能． ★針對練習2★以下說法中不正確的有____________。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分） A．作簡諧運動的物體每次通過同一位置時都具有相同的加速度和速度 B．橫波在傳播過程中，波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期 C．一束光由介質斜射向空氣，界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象 D．水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，這可以用光的波動理論來解釋 E．在電場周圍一定存在磁場，在磁場周圍一定存在電場

9、【答案】ABE 【解析】 作簡諧運動的物體每次通過同一位置時都具有相同的加速度，而速度有兩種方向，可能不同．故A錯誤．橫波在傳播過程中，波峰上的質點只在自己的平衡附近振動，不向前移動．故B錯誤．一束光由介質斜射向空氣，界面上若發(fā)生全反射，只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象．故C正確．水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象形成的，說明了光是一種波．故D正確．根據麥克斯韋電磁場理論得知，在變化的電場周圍才存在磁場，在變化的磁場周圍才存在電場．故E錯誤；此題選不正確的，故選ABE． 【名師點睛】本題考查跟振動和波動有關的知識，基礎題．根據簡諧運動的周期性分析物體通過同一位置時加速度和速度是否相同．橫波在傳

10、播過程中，質點不向前移動．光由介質斜射向空氣，界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象．水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，這說明了光是一種波．在電場周圍不一定存在磁場，在磁場周圍不一定存在電場。 考點二　對狹義相對論的理解 1．慣性系：如果牛頓運動定律在某個參考系中成立，這個參考系叫做慣性系．相對一個慣性系做勻速直線運動的另一個參考系也是慣性系． 2．光速的大小與選取的參考系無關，因為光速是從麥克斯韋方程組中推導出來的，無任何前提條件． 3．狹義相對論認為物體的質量m與物體的速度v有關，其關系式為 ★典型案例★下列說法中正確的是____________。（選對一個給3分，選對兩個給4

11、分，選對3個給5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分） A．軍隊士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象 B．機械波和電磁波在介質中的傳播速度僅由介質決定 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響 D．假設火車以接近光速通過站臺時，站臺上旅客觀察到車上乘客在變矮 E．赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在 【答案】ACE 【名師點睛】考查共振現(xiàn)象、機械波的傳播；相對論初步及光的偏振現(xiàn)象等知識點的內容，理解各種現(xiàn)象的原理，注意當周期性驅動力的頻率和物體的固有頻率相等時振幅達到最大，即共振，注意尺縮效應的方向是解答的關鍵。 ★針對練習1★下列說法

12、中正確的是： （ ） A．變化的電場一定能夠在其周圍空間產生變化的磁場從而形成電磁波 B．當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的波長大于聲源發(fā)出的波長 C．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關 D．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象，全息照相的拍攝利用了光的衍射原理 【答案】C 【解析】 周期性變化的電場一定能夠在其周圍空間產生周期性變化的磁場；均勻變化的電場能夠在其周圍空間產生穩(wěn)定的磁場，故A錯誤；根據多普勒效應，當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的頻率大于聲源發(fā)出的頻率，結合v=λf可知，接收到的聲音的波長小于聲源發(fā)出的波長，故B錯誤；相對論認為時間和空間

13、與物質的運動狀態(tài)有關，故C正確；根據光的衍射與干涉的特點，泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象；根據激光的應用可知，全息照相的拍攝利用了激光的相干性好的特點，與干涉原理有關，故D錯誤． 【名師點睛】周期性變化的電場一定能夠在其周圍空間產生周期性變化的磁場；根據多普勒效應分析波的頻率的變化；相對論認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，全息照相的拍攝利用了光的干涉原理． ★針對練習2★以下說法中，不正確的是： （ ） A．電磁波譜包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線 B．牛頓環(huán)是薄膜干涉的結果，當用頻率更高的單色光照射時，同級牛頓環(huán)半徑將會變大 C．遙遠星系所生成的光譜都呈現(xiàn)“紅移”，即光譜線都向紅色部分移動了一段距離，由此現(xiàn)象可知宇宙在膨脹 D．邁克耳孫-莫雷實驗結果表明：不論光源與觀察者做怎樣的相對運動，光速都是一樣 【答案】B 【名師點睛】本題考查了波動部分的基本知識．電磁波譜、光的干涉、光的多普勒效應、愛因斯坦的狹義相對論，要加深理解，強化記憶。 - 6 -