第十三章第3单元电磁波相对论简介.ppt

一、电磁场与电磁波1麦克斯韦电磁场理论,均匀,(2)电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场2电磁波(1)产生：变化的电场和变化的磁场总是交替产生，由发生区域向周围空间传播开去，就形成电磁波,(2)特点电磁波是，电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向 电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c m/s.电磁波本身是一种物质，它具有能量具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象,横波,垂直,3108,(3)电磁波的发射发射条件：足够高的振荡频率和 电路调制分类：和(4)电磁波的接收调谐：使接收电路产生 的过程解调：使声音或图像信号从 中还原出来的过程,开放,调幅,调频,电谐振,高频电流,3电磁振荡(1)振荡电流：大小和方向都做 迅速变化的电流，它 是一种频率很高的交变电流(2)振荡电路：能够产生振荡电流的电路最简单的振荡电路就是LC电路LC振荡电路是由 和 组成的电路，简称LC电路(3)电磁振荡：在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器里的电场强度E、磁感应强度B，都在周期性地变化着，这种现象叫电磁振荡,周期性,线圈,电容器,图1331,4电磁波谱,紫外线,X射线,射线,电磁振荡和简谐运动有相同的变化规律，电荷量q、振荡电流i、电场强度E、磁感应强度B都随时间做周期性变化,1关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是()A电磁波的频率越高，传播速度越大B电磁波的波长越长，传播速度越大C电磁波的能量越大，传播速度越大D所有电磁波在真空中传播速度都相等,解析：电磁波的传播速度由频率和介质共同决定，A、B描述比较片面，错误；电磁波的速度与能量无关，C错；所有电磁波在真空中传播速度都等于光速，D对,答案：D,2对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都 是相同的B爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C相对论认为，在不同的惯性参考系中，物理规律是 不相同的D我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁 了,解析：爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物质存在的两种形式，质量和能量是不同的概念再由相对论的基本原理可知，只有选项A正确,答案：A,3(2010天津高考)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vf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,答案：A,4如图1332所示为LC电路 中某一时刻电容器带电情况和线圈中的磁场情况，下列 结论正确的是()A电容器正在充电 图1332B线圈中的电流正在增大C线圈中的磁场能将逐渐增大D电容器两板间电压将要减小,解析：由安培定则判断出电流方向为顺时针，由电容器下板带正电，可知电容器正在放电，则电荷量减少，电场能减少，两板间电压减小，而磁场能必增大，磁场增强，电流必增大,答案：BCD,5惯性系S中有一边长为l的正方形(如图1333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象是_,图1333,答案：C,对电磁场理论的进一步认识,1.恒定的磁场周围没有电场产生，同理，恒定的电场周围也没有磁场产生2变化的磁场产生电场(1)若磁场均匀变化，则产生恒定的电场(2)若磁场不均匀变化，则产生变化的电场(3)在振荡电路中，周期性变化的磁场产生同频率的周期性 变化的电场,3变化的电场产生磁场(1)若电场均匀变化，则产生恒定的磁场(2)若电场不均匀变化，则产生变化的磁场(3)在振荡电路中，周期性变化的电场产生同频率的周期性 变化的磁场4周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系，形 成一个不可分离的统一的场，就是电磁场,关键一点(1)变化的磁场在空间产生的电场，与自由电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体、有无闭合电路无关(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场，“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度的变化量相同，即磁感应强度对时间的变化率恒定,下列关于电磁场的说法中正确的是()A只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生 电磁场，从而形成电磁波B任何变化的电场周围一定有磁场C振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分 离的统一体，即电磁场D电磁波的理论在先，实践证明在后,思路点拨分析麦克斯韦的电磁场理论时，要注意“变化”、“均匀变化”、“周期性变化”这几种说法的不同,解析根据麦克斯韦的电磁场理论可知选项A错，若电场或磁场的变化是均匀的，则不能形成电磁波，只能形成稳定的磁场或电场，B项正确若电场的变化是非均匀的，则可形成电磁场，由电磁场的定义可知C正确英国物理学家麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，并指出电磁波的特点例如：电磁波的传播不需要介质，,它在真空中的速度等于光速，电磁波是横波等，进而说明光是电磁波家庭中的一员，二十多年后德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在，所以D正确,答案BCD,电磁波与机械波的区别,关键一点(1)同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中的速度小(2)不同电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率高则波速小(3)在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同，即等于光速,下列关于电磁波的叙述中，正确的是()A电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00108 m/sC电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D电磁波不能产生干涉及衍射现象,思路点拨本题考查电磁波与机械波的区别，熟记电磁波和机械波的特点是解题的关键,解析电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，选项A正确电磁波在不同的介质中传播的速度不同，在真空中传播的速度最大，为3.00108 m/s，选项B错误电磁波的波速、波长和频率的关系：vf，电磁波在不,同介质中传播时频率f不变，由真空进入介质传播时，由于速度变小，所以波长变短，选项C正确电磁波是波，具有波的一切特性，能发生干涉、衍射现象，选项D错误,答案AC,1(2010北京高考)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比,解析：本题不是简单的判断哪句说法正确，而是判断“基本假设”说法是否正确，狭义相对论的两条假设分别是：在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同，由此可知选项A正确,答案：A,2(2010上海高考)电磁波包含了射线、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、射线B红外线、无线电波、射线、紫外线C射线、红外线、紫外线、无线电波D紫外线、无线电波、射线、红外线,解析：在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等，所以A项对,答案：A,3(2011成都模拟)(1)麦克斯韦电磁场理论的内容是_.(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(3)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题：雷达发射电磁波的波长范围是多少？能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？,答案：见解析,点击此图片进入课下提知能,