2018届人教版选修3-4电磁波与相对论学案

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高中物理选修3-4学案4：14.4-14.5 电磁波与信息化社会电磁波谱

14.4-14.5 电磁波与信息化社会电磁波谱【学习目标】1、了解光信号和电信号的转换过程，2、了解电视信号的录制、发射和接收过程，3、了解雷达的定位原理4、了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

5、知道电磁波具有能量，是一种物质。

6、了解太阳辐射【重点难点】1、电磁波谱的构成，各波段的电磁波的主要作用及应用。

2、电磁波具有能量.【学习内容】课前自学一、知识点一、电磁波与信息化社会1.电磁波与信息的传递:电磁波可以通过电缆、____________进行____________、也可以实现无线传输。

2.电视(1)摄像管：摄像管的作用是摄取警务的____________并将其转换为____________。

(2)显像管：显像管的作用是电子枪发射电子束的强弱受___________的控制，当电子束射到显像管的荧光屏上时，在屏上出现了与摄像管屏上相同的____________。

(3)数字电视：数字电视能够提供更清晰的____________。

更丰富的____________。

还能让用户点播自己的节目，实现用户与____________的互动。

(4)应用：监视生产线的工作情况，进行间接___________等。

3.雷达(1)雷达：是利用无线电波来测定物体___________的无线电设备。

(2)工作原理：雷达利用转动的天线，向一定方向发射无线电脉冲，每次发射的时间短于____________，两次发射的时间间隔大约是___________发射出去的无线电波越到障碍物反射回来的电磁波背无线电接收，根据发射无线电波到接收反射波的____________，可以确定障碍物的位置(3)应用：探测___________，舰艇、导弹等，为飞机、船只___________，可以用来研究卫星，行星，可以探测云层、雷雨等。

4.移动电话它将用户的声音转变为___________发射到空中,同时它又相当于一台收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方发送的信息.5．因特网人们利用互联网进行（至少写出两项）___________、___________。

《电磁波的发现》教案(人教版选修3-4)

【素质教育目标】1、知识教学点(1)知道麦克斯韦电磁场理论基本内容(2)理解电磁场的产生，掌握电磁波的特性及其波长、波速的关系2、能力训练点(1) 由具体到抽象的逻辑思维方法(2) 联想能力的培养(3) 猜想能力的培养[点评：教师在课堂上向学生传授知识的同时，也要传授了科学的思维方法，使他们从小就养成科学的思维习惯，学习用科学的态度和方法去观察问题、提出问题、分析问题、解决问题。

学生俱备了一定的创造性思维的意识和创造性思维的方法，才有可能进行创造性思维的实践。

]3、德育渗透点(1) 通过介绍电磁场理论建立的简史，培养学生立志成才，为科学而献身的精神。

(2) 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从这里渗透事物之间辩证关系。

【重点、难点、疑点及解决办法】1、电磁场理论是本课的重点，从内容上非常抽象，只要求学生定性了解。

2、麦克斯韦是如何建立起电磁场理论的两大支柱是本课的能点。

变化的磁场产生电场的理解采用逐步抽象的逻辑思维方法来帮助学生理解麦克斯韦的想法。

3、“变化的电场产生磁场”的理解，联想哲学中事物之间是可以相互联系的，可以互相转化的。

[点评：逻辑思维是遵循思维的逻辑规则，运用概念，作出判断，进行推理和论证的认识过程。

联想是由一事物理想到另一事物的心理过程。

教学中合理应用逻辑思维和联想三大定律（相似律、对比律和接近律），即能较好理解教学重点，又能培养学生创造性思维的方法。

]【教学设计】“电磁场和电磁波”一课内容既是高中物理电磁学部分的核心内容，又与现代人的生活、学习、工作密不可分的。

由于学生对电磁波认识主要来源于生活常识，了解一些有关电磁波的应用，但由于学生对电磁场和电磁波概念知之甚少，再加上麦克斯韦理论的两大支柱在理解上比较抽象，故笔者在教学设计中采用“课前准备”和“课堂多媒体辅助教学”二大步骤来突破教学重点和难点，再结合本节课的教学内容，渗透创造性思维的培养，提升学生创造性思维的能力。

一、课前准备1、学生方面：课前预习课本自我探究在上节课结束时布置预习内容：(1) 收集一些你对电磁波在现代社会中应用的实例(2) 通过多种媒体查找麦克斯韦的生平经历及贡献(3) 整理已学过的电现象和磁现象的知识，并思考两者的关联这一步旨在要求学生通过网上查寻、收集和整理，培养其查找、分析和处理信息的能力，初步建构本节课的知识体系，激发学生学习的兴趣。

高中物理选修3-4学案2：14.1 电磁波的发现

1 电磁波的发现【学习目标】1了解发现电磁波的历史背景知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献；2了解麦克斯韦电磁场理论的主要内容；3知道电磁波的特点；4知道赫兹实验及其重要意义。

【重点难点】麦克斯韦电磁场理论的主要内容【学习内容】知识准备1、“神舟六号”和“神舟七号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？答：。

2、无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用。

现代社会的各个部门，几乎都离不开，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者现代化的代名词。

预习自测一、伟大的预言（1）变化的磁场产生电场：实验基础：在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里将会产生_____，麦克斯韦对现象的分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了______，自由电荷在_____作用下发生了_____移动，麦克斯韦第一条假设，即使在变化的磁场周围没有______，同样要产生______，变化的磁场产生______是一个普遍规律。

（2）变化的电场产生磁场：麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的______之美，他大胆的假设，既然变化的______能产生电场，变化的电场也会在空间产生______。

二、电磁波（1）麦克斯韦集电磁学研究成果之大成，不仅预言了________的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的______。

（2）电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就在空间引起不均匀变化的_______，这个不均匀变化的磁场又引起新的不均匀变化的_________，于是，________的电场和______的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了______。

（3）根据麦克斯韦的电磁理论，电磁波中的_______与______方向互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。

（4）麦克斯韦指出了光的______本质，他预言电磁波的速度等于______。

2018届一轮复习人教版电磁波与相对论学案

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．一、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)v＝λf对电磁波同样适用．(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象．4．发射电磁波的条件：(1)要有足够高的振荡频率；(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间．5．调制：有调幅和调频两种方法．6．电磁波的传播：(1)三种传播方式：天波、地波、空间波．(2)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3×108m/s.7．电磁波的接收：(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波，检波是调制的逆过程，也叫做解调．二、电磁波谱1．定义：按电磁波的波长从长到短的排列顺序是无线电波、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、应用三、对狭义相对论的理解 1．两个基本假设(1)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m 0之间有如下关系：m ＝m 01－⎝⎛⎭⎫v c 2.(2)物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0. 3．相对论的质能关系用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 ＝mc 2.高频考点一、电磁波例1．[电磁波](多选)关于电磁波，下列说法正确的是________。

新课标2018年高考物理总复习第十四章波与相对论教案选修3_4201709042182

第十四章波与相对论（选修3-4)第74课时机械振动(双基落实课)[命题者说] 本课时内容包括简谐运动、单摆、受迫振动和共振等知识，主要了解机械振动这种运动形式，高考一般不会对这部分知识单独考查，但是简谐运动的特征、周期和图像、单摆振动的周期，受迫振动和共振等考点，也是高考经常涉及的内容。

1.定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。

2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

3．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。

(2)方向：总是指向平衡位置。

(3)来源：属于效果力，可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力或某个力的分力提供。

4．描述简谐运动的物理量[小题练通]1．(2017·北京西城区模拟)弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时( )A ．速度最大B ．回复力最大C ．加速度最大D ．弹性势能最大解析：选A 弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，弹性势能最小，动能最大，故速度最大，选项A 正确，D 错误；弹簧振子通过平衡位置时，位移为零，根据F ＝－kx ，a ＝－kx m ，可知回复力为零，加速度为零，故选项B 、C 错误。

2．关于简谐运动的周期，以下说法正确的是( )A ．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B ．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C ．半个周期内物体的动能变化一定为零D ．一个周期内物体的势能变化一定为零E ．经过一个周期质点通过的路程变为零解析：选ACD 根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A 选项正确。

当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B 选项错误，C 、D 选项正确。

经过一个周期，质点通过的路程为4A ，E 错误。

高中物理专题复习《选修3-4 电磁波相对论简介》全章教学精品学案(课件)

(3)发射和接收 ①为有效发射电磁波，振荡电路必须有足够高的频率，并且是开放的；要利用电磁波传递信号需要对电磁波进行调制，调制有调幅和调频两种方法． ②接收电磁波时，先要调谐使接收电路产生电谐振，再通过检波“检”出高频电流中所携带的信号． (4)电磁波的应用：广播、电视、雷达、无线通信等．注意：①麦克斯韦根据他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，而后赫兹用实验证实了电磁波的存在． ②电磁波和机械波有本质的不同，机械波的传播需要介质，其波速仅与介质有关；电磁波可以在真空中传播，其波速与介质和波频有关．
5. 质能方程：E＝mc2 公式中m为物体的质量，E为它具有的能量． 6. 广义相对论简介 (1)广义相对论的两个基本原理 ①广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的． ②等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价． (2)广义相对论的几个结论 ①光线弯曲． ②时空弯曲． ③引力红移．
照明、摄影医用消毒、防伪检查零件缺陷、医用透视工业探伤、医用治疗
10 7 － 10 7 ～10
－－9
1015 10 ～ 1017 1016～ 1019 >1019
15
10 8 ～10
－11
－
衍射能力减弱
<10
11
－
直线传播能力增强
三、相对论简介
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. 空间与时间的相对性 (1)长度的相对性：，即一条沿自身长度方向运动的杆，其长度 (l) 总比杆静止时的长度 (l0) 小．

人教版物理选修3-4 第十四章电磁波第4节电磁波和信息化社会导学案

高三物理选修3-4第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会导学案【教学目标】1．了解电磁波在推动信息化社会发展中的巨大作用。

2．了解电视、雷达、移动电话等电磁设备的基本原理。

【教学重点】现代信息技术的传递，电视、雷达、移动电话等设备的基本原理【教学难点】电视、雷达、移动电话等设备的基本原理及其应用【自主学习】一、电磁波与信息传递1．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。

2．电磁波的越高，相同时间传递的信息量越大。

光的频率比无线电波的频率高得多。

因此光缆可以传递大量信息。

二、电视1．电视发射系统中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号。

2．在电视接收端，天线接收到高频信号以后，经过调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管。

三、雷达1．雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。

2．电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。

波长短的电磁波，由于衍射现象不明显，传播的直线性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微波。

四、移动电话1．移动电话是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。

2．移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。

因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。

这种固定的电台叫做基地台或基站。

在城市中，移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。

五、因特网1．1946年，世界上第一台电子计算机诞生了。

20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网。

2．人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物；可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议。

3．现代通信使我们的地球真的成了“地球村”。

数以亿计的人们通过信息联系起来，实现了更大程度的资源共享和更有效的全球合作。

【典题训练】1．许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释正确的是（）A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B．X光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力D．红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象2．下列说法正确的是（）A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是化学作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线也能在磁场中偏转3．一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显衍射现象，此波属于电磁波谱区域可能是（）A．可见光B．γ射线C．紫外线D．无线电波4．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在B．电磁波为横波，且它的传播不需要借助任何介质C．电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程D．均匀变化的电场一定能形成电磁波5．关于电磁波的传播，下列说法正确的是（）A．真空中传播速度都等于光束B．波长较长的波绕过障碍物的能力强C．波长较长的波贯穿障碍物的能力强D．波长较短的波能量大，穿透能力强6．下列说法正确的是（）A．各种电磁波在真空中传播时，都具有相同的波速B．波从一种介质进入另一种介质，一定不发生改变的是波长C．对于红外线、紫外线、x射线和γ射线来说，最容易发生明显衍射现象的是红外线D．红光、橙光、黄光和绿光在同一种均匀介质中传播的波速最大的是红光7．电磁波的不同成分具有不同的特性，其中红外线的最显著作用是效应，紫外线的最显著作用是效应，伦琴射线的特点是具有很强的。

物理人教版高中选修3_4电磁波的发现教(学)案

电磁波的发现一、教材背景分析1、教材的地位和作用以及学情①教材地位从理论上说，电磁学的核心容就是电磁场的概念和麦克斯韦方程组，但这些容非常抽象，在中学阶段还没有很好的办法让学生接受，只能要求学生对电磁场理论有一个初步的定性的了解。

教科书突出了电磁场理论中最核心的容：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；变化的电场和磁场交替产生传播出去形成电磁波。

②作用电磁场理论建立的历史过程是对我们有极大启发的激动人心的过程，适当介绍这一历史过程对学生有教育作用，在思想方法上也会受益。

首先让学生体会麦克斯韦电磁场理论的基本思想在物理学发展中的理论意义；其次是体会科学家研究物理问题的思想方法，例如联想、推理、类比、对称等；还要了解赫兹实验在物理学发展中的贡献以及用实验来验证理论的方法。

③学情分析这一节的只是对学生而言是比较抽象的，学习起来有一定的难度。

对麦克斯韦电磁场理论不要求大量的展开，要突出电磁波形成的条件和背景。

2、教学重点与难点重点：麦克斯韦电磁场理论。

难点：对电磁波与机械波的异同认识不清。

【理论依据】作为电磁学的奠基人之一，麦克斯韦的电磁场理论是电磁学的核心容。

因此学生对麦克斯韦电磁场理论的掌握对以后电磁学其它部分的学习有很大的帮助。

二、教学目标1、知识与技能：①了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。

②了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。

2、过程与方法：体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义。

3、情感态度与价值观：领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。

三、教法选择和学法指导启发诱导法、类比法【理论依据】提出问题，解决问题，在解决问题的过程中掌握科学的方法和物理的魅力，这是新课程的要求，也是物理教学的好方法。

教师提出问题，并引导学生利用以前学过的知识来解决问题。

四、教学基本流程设计五、教学过程六、板书设计七、教学评价分析1、评价学生的学习过程本节课在情境创设，分析讨论中注重与实际生活及其它学科之间的联系，让学生体会物理于我们的日常生活息息相关，而且物理学习也与其它学科的学习密不可分。

人教版高中物理选修3-4电磁波谱教案

人教版高中物理选修3-4电磁波谱教案★新课标要求（一）知识与技能1．了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

2．知道电磁波具有能量，是一种物质。

3．了解太阳辐射。

（二）过程与方法通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料，培养学生收集信息，加工处理信息的能力。

（三）情感、态度与价值观体会电磁波的应用对现代社会的影响，明确不同的电磁波具有的不同用途和危害，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物的价值观。

★教学重点红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。

★教学难点电磁波的能量。

★教学方法教师引导，学生阅读讨论★教学用具：投影仪，幻灯片。

★教学过程（一）引入新课师：电磁波的范围很广。

我们通常所说的，无线电波、光波各种射线，如红外线、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波。

我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱，就叫电磁波谱。

这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。

（二）进行新课1．电磁波谱（投影）师：请同学说出电磁波家族中，主要有哪些种类？波长最长的是什么？波长最短的是什么？他们主要在哪些方面有应用？学生观察图谱，发表见解。

生：电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

波长最长的是无线电波中的长波。

波长最短的是γ射线。

师：下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。

2．无线电波教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力）（1）无线电波的波长范围？（2）无线电波有哪些主要应用？3．红外线阅读教材，回答问题：（1）红外线的波长介于哪两种电磁波之间？（2）红外线的主要特点是什么？（3）红外线的主要应用有哪些？4．可见光阅读教材，回答问题：（1）可见光的波长范围？（2）可见光包括哪几种颜色的光？（3）天空为什么看起来是蓝色的？傍晚的阳光为什么比较红？5．紫外线阅读教材，回答问题：（1）紫外线的波长范围？（2）紫外线有什么特点？（3）紫外线有哪些应用？6．X射线和γ射线阅读教材，回答问题：（1）这两种射线的波长有何特点？（2）X射线和γ射线有什么特点？（3）X射线和γ射线有哪些主要用？7．电磁波的能量阅读教材，回答问题：（1）哪些证据能够说明电磁波具有能量？（2）怎样理解电磁波是一种物质？8．太阳辐射阅读教材，回答问题：（1）从太阳辐射出来的电磁波有哪些种类？（2）太阳辐射的能量主要集中在哪些区域？在哪一个波段附近能量最强？（三）课堂总结、点评本节课学习电磁波谱的构成，了解了各种电磁波的特点和主要应用。

高二物理选修3-4《电磁波与相对论简介》教学案2012

物理（选修3-4）《电磁波相对论简介》教学案【重点知识梳理】1．麦克斯韦电磁场理论的要点:（1）变化的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于。

具体地说，均匀变化的磁（电）场将产生______的电（磁）场；非均匀变化的磁（电）场将产生_____的电（磁）场；周期性变化的磁（电）场将产生周期相同的___________的电（磁）场。

（2）_______的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体——电磁场。

2．电磁波传播规律。

电磁波在真空（空气）中传播速度为C=____________m/s其波长λ，频率f与波速C间的关系为C=_______3、电磁振荡，电磁振荡产生的振荡电流是交变电流，电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在_______性的变化着。

4、电磁波的发射和接受(1)有效发射电磁波的条件：1）要有足够_______的振荡频率。

频率越_______，发射电磁波的本领越大。

2）电路必须_______，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。

(2)调制、调谐、解调三个过程的理解调制：使电磁波随各种信号（如：声音、图象等）而改变的技术叫调制。

（2种方法：调幅、调频）调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。

解调：从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程。

（其中，调幅波的解调叫做检波。

）5、电磁波谱及其应用(1)按波长从大到小的顺序无线电波，____________，可见光，______________，X射线（伦琴射线），______________2.电磁波的应用：①天文学家用射电望远镜接受天体辐射的无线电波，进行天体物理研究；②红外线的热效应、遥感、夜视仪；③天空看起来是蓝色的是由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射；④紫外线杀菌消毒，荧光效应；⑤利用X射线检查金属零件内部的缺陷，医学上用X射线来“透视”（CT）；⑥利用γ射线治疗某些癌症（γ刀），也可用于探测金属内部的缺陷；6、狭义相对论的基本假设在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是______________的真空中的光速在不同的惯性参考系中都是______________的7、狭义相对论的几个重要结论（1）长度的相对性20)(1c vl l -= （2）时间的相对性2)(1c v t -∆=∆τ（3）相对论速度变换公式2'1'c v u v u u ++= （4）相对论质量2)(10cv m m -= 【分类典型例题】——题型一:电磁场与电磁波【例1】按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（）A ．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B ．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C ．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化电场D ．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场【变式训练1】右图中，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动。

人教课标版高中物理选修3-4：《电磁波与信息化社会、电磁波谱》教学案-新版

14.4 电磁波与信息化社会14.5电磁波谱【教学目标】1、知识与技能：了解电磁波在现代社会中的应用了解电磁波谱的特点和应用2、过程与方法：理解各种电磁波的特点3、情感态度与价值观：体会科学与社会的结合之美体会事物是有两面性的【重点难点】1、重点：各种电磁波的特点2、难点：各种电磁波的特点【授课内容】一、电磁波与信息化社会1、电视简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。

电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。

2、雷达工作原理发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。

3、手机在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。

手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。

手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十至十五年后﹐很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。

容易导致胎儿畸形和发育不良。

手机危害的预防移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以移动电话响时，一秒后再听手机。

如果身边有其他电话可用，就不要使用手机。

在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法。

休息时不要将手机置于枕头边。

注意手机的摆放位置。

医学专家建议我们，手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。

2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．在同一介质中，频率越高，波速越小．3、电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变．不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关．二、电磁波谱1、红外线在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。

2018-2019学年鲁科版选修3-4电磁波、相对论第1课时学案

电磁波相对论1．电磁场、电磁波及其传播电磁波的产生、发射和接收(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)电磁场如上图所示：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)电磁波的发射 ①发射条件：足够高的振荡频率和开放电路。

②调制分类：调幅和调频。

(5)电磁波的接收 ①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。

②解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程。

(6)电磁波谱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律照明、消毒、检查、探伤、(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)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。

[思维诊断](1)电磁波的传播需要介质。

()(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。

()(3)电磁波以一定的速度在空间传播，在传播过程中满足v＝λf()(4)电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象。

()(5)波长不同的电磁波在本质上完全相同。

()(6)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。

()(7)若物体能量增大，则它的质量增大。

()答案：(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)√[题组训练]1．[电磁波](多选)关于电磁波，下列说法正确的是________。

(填正确答案标号。

) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选项E错误。

5电磁波谱-人教版选修3-4教案

5 电磁波谱-人教版选修3-4教案一、课程目标1.了解电磁波的基本概念，掌握电磁波谱的组成和特征；2.理解不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用；3.掌握电磁波谱在通信、医学、军事等领域的应用；4.培养学生的科学探究能力和科学思维能力。

二、教学重点和难点重点1.电磁波的基本概念和组成；2.不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用；3.电磁波谱在通信、医学、军事等领域的应用。

难点1.电磁波与物质的相互作用；2.电磁波谱的产生和应用。

三、教学过程导入（5分钟）1.引导学生思考，你知道什么是电磁波吗？电磁波有何应用？2.以手机通信、医学影像等场景为例，让学生尝试描述电磁波在其中的应用。

理论讲解（30分钟）1.介绍电磁波的基本概念，包括电场、磁场和波动方程等；2.介绍电磁波谱的组成，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等；3.介绍不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用，涉及频率、波长、能量和幅度等概念；4.介绍电磁波与物质的相互作用，如吸收、散射、反射和折射等。

案例分析（20分钟）1.以手机通信为例，介绍无线电波的产生、传播和应用；2.以医学影像为例，介绍X射线和核磁共振的产生、传播和应用；3.让学生自选并研究一种电磁波的应用，并向全班汇报。

实验操作（30分钟）1.设计一个简单的电磁波实验，例如光的折射、微波炉的制作等；2.让学生自由组合实验内容，并完成实际操作；3.引导学生总结实验过程中的问题和经验。

总结与展望（10分钟）1.让学生总结本课程的重点和难点；2.引导学生展望电磁波谱的未来应用。

四、作业和评估作业1.阅读相关材料，了解更多电磁波应用的案例；2.思考电磁波在生活中的作用，并写一篇小论文；3.完成实验报告，并汇总实验内容和结果。

评估1.以小组讨论和汇报、作业和实验报告等形式进行评估；2.从知识掌握、思维能力和实践操作能力三个维度进行考察；3.注重开展多元化的评价活动，丰富评价内容和形式。

4电磁波与信息化社会-人教版选修3-4教案

4 电磁波与信息化社会-人教版选修3-4教案一、教学目标1.了解电磁波是什么，以及其与信息化社会的关系；2.知道电磁波的分类及其频率范围；3.熟悉电磁波的基本特性，如波长、频率、速度等；4.能够简单描述电波的产生、传播和接收过程；5.掌握电波的调制技术和数码通信。

二、教学重点1.电磁波的基本特性及其应用；2.电磁波的调制技术和数码通信。

三、教学难点1.描述电波的产生、传播和接收过程；2.掌握电波的调制技术和数码通信。

四、教学方法1.讲授法：分别针对电磁波的基本概念、产生与传播、调制技术及数码通信等方面进行系统的讲解；2.实验演示法：通过简单的电磁波发射和接收实验演示，加深学生对电波的产生、传播及接收过程的理解；3.互动式教学法：教师与学生互动，鼓励学生发现问题与解决问题的方法，并提高学生的学习兴趣。

五、教学内容1. 电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场在空间中相互作用而产生的一种波动现象。

电磁波是一种能量的传递方式，它不需要载体，可以在真空中传播。

电磁波的频率越高，穿透物质的能力就越强，但也越容易被物质吸收。

电磁波的频率范围非常广泛，主要可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

2. 电磁波的产生和传播电磁波的产生方式有许多种，例如：电子在导线中运动时，会向周围发射无线电波；当带电粒子加速运动时，也会产生电磁波。

电磁波在真空中传播的速度为光速，即299792458m/s，与波长、频率有关。

电磁波遇到物体时，会遵循反射、折射、衍射等规律发生偏转。

3. 电磁波的调制技术和数码通信调制技术是将模拟信号转化为数字信号的技术。

常用的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

在数码通信中，数字信号被转换为模拟信号，通过调制技术发送到接收端，再通过解调技术还原成数字信号。

六、教学评价1.提问：提出问题，检查学生对电磁波的理解；2.实验检验：通过实验检查学生对电波的产生、传播和接收过程的理解；3.笔试：考查学生对电磁波的基本概念、分类、调制技术及数码通信等方面的掌握情况。

高中物理,选修3---4,第十四章《电磁波》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总

高中物理选修3—4第十四章《电磁波》全章导学案汇总一.§§14.1 《电磁波的发现》（附课后同步强化训练与详细参考答案）二.§§14.2 《电磁振荡》§§14.3 《电磁波的发射和接收》（附课后同步强化训练与详细参考答案）三.§§14.4 《电磁波与信息社会》§§14.5 《电磁波谱》（附课后同步强化训练与详细参考答案）§§14.1 《电磁波的发现》导学案【教学目标】1．知道麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场。

变化的磁场和电场相互联系形成统一的电磁场。

2．知道电磁场在空间传播形成电磁波。

3．知道电磁波在真空中的传播速度。

4．知道赫兹实验以及它的重大意义。

重点：麦克斯韦电磁场理论难点：电磁波的产生【自主预习】1.________建立了经典的电磁场理论。

它的内容是：变化的磁场产生________；变化的电场产生________。

2．如果在空间某区域中有________变化的电场，那么它就在空间引起________变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化电场……于是，变化的电场和变化的磁场________产生，由近及远地向周围传播，从而形成了电磁波。

电磁波是________波。

3．________观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

他还通过测量证明，电磁波在真空中具有________速度________。

从而证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。

4. 伟大的预言(1)电磁场理论在19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，预言电磁波的存在。

1)变化的磁场产生电场2)变化的电场产生磁场注意：麦克斯韦电磁场理论的解释：①恒定的电场不产生磁场；②恒定的磁场不产生电场；③均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；④均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场；⑤振荡(周期性变化)电场产生同频率的振荡(周期性变化)磁场；⑥振荡(周期性变化)磁场产生同频率的振荡(周期性变化)电场。

人教版高中物理选修3-4 第十四章电磁波相对论简介

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作选修3-4 第十四章电磁波相对论简介一、选择题1．电磁波与声波比较不正确的是( )A. 电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B. 由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C. 由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长D. 电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关1、：D 解析：选项A 、B 均与事实相符，所以A 、B 项正确；根据λ＝v f，电磁波速度变小，频率不变，波长变短，声波速度变大，频率不变，波长变长，所以选项C 正确；电磁波在介质中的传播速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D 错误．2．关于γ射线，以下说法中正确的是( )A ．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强B ．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等C ．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度D ．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力2：ABC 解析：由于γ射线是一种比X 射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X 射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A 、B 、C 正确．3．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )A ．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B ．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直C ．电磁波和机械波一样依赖于介质传播D ．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波3、BD 解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，故选项A 是错误的．因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的．且与波的传播方向垂直，所以电磁波是横波，故选项B 是正确的．电磁波可以在真空中传播，故选项C 是错误的．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故选项D是正确的．4．下列说法正确的是()A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场4、A解析：由相对论的知识知，A对；拍摄玻璃窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片是为了滤去反射光而不是增加透射光的强度，B错；光在任何介质中的传播速度都比真空中小，C错；由麦克斯韦的电磁理论，变化的电场一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，如随时间均匀变化的电场产生稳定的磁场，同样，变化的磁场不一定产生变化的电场．5．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5：A解析：狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以只有A项正确．6．关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的B．γ射线是原子的内层电子受激发产生的C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象6、A解析：在电磁波中，无线电波是振荡电路产生的；红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的；伦琴射线是原子内层电子受激发产生的；γ射线是原子核受激发后产生的．从无线电波到γ射线，频率逐渐增大，波长逐渐减小，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此，紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象．7．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是()A．质量和能量可以相互转化B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C．如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减少Δm，并且ΔE＝Δmc2D. mc2是物体能够放出能量的总和7、B解析：由质能方程可知，能量与质量之间存在着一定的必然对应的关系，而不能认为质量就是能量，能量就是质量，能量与质量是两个不同的概念．只有在核反应过程中，对应着质量的减少，才有能量释放出来．8．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么( )A．小球对玻璃环的压力不断增大B．小球受到的磁场力不断增大C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D．磁场力一直对小球不做功8：CD解析：由题可知感应产生的环形电场对小球的作用力与小球速度方向相反，小球先沿逆时针方向做减速运动，减速到零后，沿顺时针方向做加速运动．9．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9：A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、γ射线等，所以A项对．10．电子的电荷量为1.6×10－19 C，质量为9.1×10－31 kg，一个电子被电压为106 V的电场加速后，关于该电子的质量和速度，以下说法正确的是()A．电子的质量不变B．电子的质量增大C．电子的速度可以达到1.9cD．电子的速度不可能达到c10、BD解析：电子经高电压加速后，速度增大，但不可能达到c，由狭义相对论可知，电子的速度增大，质量增大，故B、D正确．二、非选择题11．设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的________ 倍，粒子运动速度是光速的________ 倍．11：k k2－1k解析：根据相对论有运动粒子的能量E＝mc2，静止粒子的能量E0＝m0c2，由运动粒子的能量是其静止能量的k倍可知粒子运动时的质量等于其静止质量的k倍；由m ＝m 0/1－vc 2可得k ＝1/1－v c 2，解得粒子运动速度与光速的比值vc ＝k 2－1k. 12．(1)根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生________．不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的________效应，紫外线具有较强的________效应．(2)如图是一个单摆的共振曲线，此单摆的固有周期T 是________s ，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将________(填“向左”或“向右”)移动．12：(1)周期性变化的磁场热荧光 (2)2.5 向左解析：(1)周期性变化的电场会在周围产生周期性变化的磁场，不同波段的电磁波具有不同的特性，红外线具有明显的热效应，紫外线具有较强的荧光效应．(2)由共振曲线知当驱动力的频率f 驱＝0.4 Hz 时，单摆的振幅最大，可知单摆频率f ＝f 驱＝0.4 Hz ， T ＝1f＝2.5 s 若将单摆的摆长增大，其周期变大，频率变小，共振曲线的最大值将向左移动．13． (1)冥王星绕太阳公转的线速度为4.83×103 m/s ，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c 的速度飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？13：(1)99.9999% (2)0.6倍解析：(1)设冥王星的静止质量为m 0，运动质量为m ，由公式m ＝m 01－v c 2 可得 m 0m ＝m 0m 01－ 4.83×1033.0×1082×100%＝99.9999%. (2)设星际火箭的静止质量为m ′0，运动质量为m ′，则m 0′m ′＝m 0m 01－0.8c c2＝0.6.14．人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c ，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？14：9年 0.4年解析：以地球上的时钟计算Δt ＝x v ＝2×4.3×10160.999×3×108 s ＝2.87×108 s ＝9年若以飞船上的时钟计算：因为Δt ＝Δt ′/1－(v /c )2，所以得Δt ′＝Δt 1－(v /c )2＝2.87×108×1－0.9992 s＝1.28×107 s ＝0.4年．15．太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026 J ，试计算太阳在1 s 内失去的质量，估算5 000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027 t 比较之．15、49×1010 kg 7.008×1020 kg 比太阳的总质量小得多解析：由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其在1 s 内失去的质量为Δm ＝ΔE c 2＝4×1026(3×108)2kg ＝49×1010 kg. 5 000年内太阳总共减小的质量为ΔM ＝5 000×365×24×3 600×49×1010 kg ＝7.008 ×1020 kg.与总质量相比P ＝ΔM M ＝7.008×10202×1027×103＝3.504×10－10 比值很微小．。