2021版高考物理一轮复习第三章电磁波相对论学案(选修3_4)
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）___________、___________。
高考物理 一轮复习 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论(选修3-4)
2．光的衍射 (1)概念：光离开直线路径而绕过障碍物继续传播的现象． (2)条件：在障碍物(或孔)的尺寸可以跟__光__的__波__长__相比， 甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． (3)各种衍射图样： ①中央为_亮__条__纹___，两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮 度不同，白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光， 最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距__圆__环__． ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的 阴__影__中__心__出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一．
热效应 引起视觉 化学效应、 荧光效应、
能杀菌
贯穿性强
贯穿本 领最强
应用
无线电技术
红外线遥感 照明、摄影
医用消 毒、防伪
检查、医 用透视
工业探伤、 医用治疗
递变规律
3．(单选)(2013年浙江卷)关于生活中遇到的各种波，下列 说法正确的是( )
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速 度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波 长相同
光的 来源
自然光通过起偏器后 直接从光源发出的光
的光
光的振 动方向
在垂直于光的传播方向 的平面内，光振动沿任 意方向，且沿各个方向 振动的光的强度相同
在垂直于光的传播方 向的平面内，光振动 沿特定方向
(单选)(2012年上海卷)如图12－4－2为红光或紫 光通过双缝或单缝所呈现的图样，则( )
图12－4－2 A．甲为紫光的干涉图样 B．乙为紫光的干涉图样 C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样
【答案】B 【解析】无论是电磁波还是声波，都可以传递能量和信 息，选项A错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声 波，选项B正确；太阳光中的可见光属于电磁波，“B超”中 的超声波是声波，两者波速不同，选项C错误；红外线波长较 X射线波长，选项D错误．
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______。
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．
高考物理一轮复习选修34第3讲光电磁波课件高三选修34物理课件
3.薄膜干涉: (1)相干光:光照射到透明薄膜上,从_薄__膜__的__两__个__表__面__反 射的两列光波。 (2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的 厚度_相__等__。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白 光照射薄膜时,形成彩色条纹。
(2)明、暗条纹的条件。
①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为_明__条__纹__。
a.光的路程差Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出现明 条纹。
b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)
2
(k=0,1,2…),光屏上
出现_暗__条__纹__。
②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是_白__色__(填
知识点7:电磁波谱(a) 1.定义: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射线,形成电磁波 谱。
2.电磁波谱的特性、应用:
电磁 频率 真空中 波谱 /Hz 波长/m
无线 电波
<3× 1011
>10-3
红外线
1011～ 1015
10-3～ 10-7
知识点4:光的衍射(b) 1.发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波 长 _相__差__不__多__,甚至比光的波长_还__小__的时候,衍射现象 才会明显。
2.衍射条纹的特点: (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。
单缝衍射
单色 中 纹 _相_央,_间两_为_侧的亮为条且_纹明宽__,暗的_且_条 光 越 亮靠度外_越_,_弱亮__条,宽纹度的 _越__小__
第3讲 光 电磁波
【知识梳理】 知识点1:光的折射定律 折射率(c) 1.折射现象:光从一种介质斜射进入另一种介质时传播 方向_改__变__的现象。
2021版高考物理一轮复习第三章电磁波相对论课件(选修3_4)
2.电磁波与机械波的比较:
项目
不 同 点
名称
电磁波
机械波
产生
本质
传播 介质 波的 种类
由周期性变化的电场、磁场产 生 是物质,是电磁现象,是电磁振 荡的传播 不需要介质(在真空中仍可传 播)
横波
由质点(波源)的振动产生 不是物质,是机械振动在介质 中的传播 必须有介质(真空中不能传播)
既有横波也有纵波
【典例·通法悟道】
【典例】(多选)(2018·江苏高考)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空
中产生电磁波。该电磁波
()
A.是横波
B.不能在真空中传播
C.只能沿着梳子摇动的方向传播
D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
【解析】选A、D。所有的电磁波都是横波,选项A正确;电磁波的传播不需要介 质,能在真空中向各个方向传播,传播速度和光速相同。选项B、C错误,D正确。
2.相对论部分:由于学生缺乏必要的高等数学知识,本章的许多结论都是直 接给出的,其中的许多逻辑推导过程,只是把最简单的特例介绍给学生,并不是非 常严格。
二、复习方法及重难点突破 1.复习方法: 本章内容的复习应抓好以下两个方面: (1)对本章内容的处理要把握好度,只要掌握好基础知识即可,无需拓展。 (2)引导学生回归教材,在理解的基础上记住一些相关知识,如电磁波谱中 不同波段电磁波的特性,狭义相对论的基本假设,时间和空间的相对性的相关 结论等。
项目
相 同 点
名称
能量 速度 公式 遵循 规律
电磁波反射、折射、干涉、衍射等现象
3.电磁波谱的产生机理:不同的电磁波,产生的机理不同。 (1)无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。 (2)红外线、可见光、紫外线都是原子的外层电子受到激发后产生的。 (3)X射线是原子的内层电子受到激发后产生的。 (4)γ射线是原子核受到激发产生的。
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。
高考物理一轮复习 4.3 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修34
第二十一页，共41页。
考点二 电磁场和电磁波 例 2.(1) 麦 克 斯 韦 电 磁 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________，这就是 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 1 000 MHz 的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题． ①雷达发射电磁波的波长范围是多少？ ②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距 离？
第十二页，共41页。
2．相对论中五个公式
名称
公式
时间间隔的 相对性
(时钟变慢)
长度的相对 性
(长度缩短)
Δt＝ Δτ
1－vc2 l＝l0 1－vc2
理解
与运动物体相对静止的观察 者经历时间 Δτ，地面上的观察 者看到运动物体经历时间 Δt
沿长度方向运动的物体，观察 到其长度为 l
第十三页，共41页。
f＝2π
1 ，改变 LC
L
或
C
即可改变
f，从而改变电
磁波的波长 λ.
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二、电磁振荡 1．振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流， 它是一种频率很高的交变电流． 2．振荡回路：能够产生振荡电流的电路．最简单的振荡 电路，就是 LC 回路．LC 振荡电路是由自感线圈和电容器组 成的电路，简称 LC 回路． 3．电磁振荡：由振荡电路产生振荡电流的过程中，电容 器极板上的电荷、通过电线圈的电流、跟电流和电荷相联系的 磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫做电磁振荡．
答案 B
第三十七页，共41பைடு நூலகம்。
高中物理,选修3---4,第十四、十五章,《电磁波》,《相对论简介》,全章新课教学,课时同步强化训练汇总
高中物理选修3---4第十四、十五章《电磁波》《相对论简介》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《电磁波的发现》《电磁振荡》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《电磁波的发射和接收》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《电磁波与信息社会》《电磁波谱》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《相对论的诞生》《时间和空间的相对性》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《狭义相对论的其他结论》《广义相对论简介》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十四、十五章《电磁波》《相对论简介》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十四、十五章《电磁波》《相对论简介》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§14.1--2《电磁波的发现》《电磁振荡》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1.某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是哪一种( )2.如图所示是空间磁感应强度B的变化图象，在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应是( )A.逐渐增强B.逐渐减弱C.不变D.无法确定3.如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在增加C.电感线圈中的电流正在增大D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大4.如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10-2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10-2s时，电容器正处于__________(选填“充电”、“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板___________(选填“带正电”、“带负电”或“不带电”).5.关于LC振荡电路在振荡过程中，下列说法正确的是( )A.电流最大的时刻电压也最高B.电流增大的过程是电容器的放电过程C.电流最小的时刻电压最高D.自感电动势最大时电容器带电量最大6.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是( )A ．向上方向的磁场在增强B ．向上方向的磁场在减弱C ．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱D ．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强7.如图所示，LC 振荡电路中电容器的电容为C ，线圈的自感系数为L ，电容器在图示时刻的电荷量为Q.若图示时刻电容器正在放电，至放电完毕所需时间为13若图示时刻电容器正在充电，则充电至最大电荷量的时间为( )A.12B.13C.16D.238.如图所示，L 为一电阻可忽略的线圈，D 为一灯泡，C 为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光.现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图象是下图中的哪一个(图中q为正值表示a极板带正电)( )9.一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是( )A．9×105 m B．4.5×105 m C．3×105 m D．1×105 m10.要增大如图所示振荡电路的频率，下列说法中正确的是( )A.减少电容器的带电荷量B.将开关S从“1”位置拨到“2”位置C.在线圈中插入磁铁棒芯D.将电容器的动片旋出些11.如图为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图象，由图可知，在OA时间内__________能转化为__________能，在AB时间内电容器处于___________(选填“充电”或“放电”)过程，在时刻C，电容器带电荷量__________(选填“为零”或“最大”)．§§14.1--2《电磁波的发现》《电磁振荡》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选D.图A中电场不随时间变化，不会产生磁场．图B和C 中电场都随时间均匀变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波．图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场．而磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波．2.【解析】选C.由题图可知，磁场均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故E不变.选项C对.3.【解析】选B、C、D.由图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程，这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程，而电流和线圈中的磁场能处于增加过程，由楞次定律可知，线圈中自感电动势阻碍电流的增加.【变式备选】如图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知( )A．在t1时刻，电路中的磁场能最小B．从t1到t2，电路中电流值不断变小C．从t2到t3，电容器不断充电D．在t4时刻，电容器的电场能最小【解析】选A、C、D.由题图可以看出，在t1时刻,电容器极板上的电荷量q为最大，电容器中的电场最强．此时电路中的能量全部都是电容器中的电场能，电路中的磁场能为零，选项A正确．从t1到t2，电荷量q不断减小，这是一个放电过程，电流逐渐增大，选项B错误．从t2到t3时刻，电荷量q不断增大，是充电过程，选项C正确．t4时刻电荷量q等于零．此时电容器中的电场能为零，即为最小值，选项D 正确.4.【解析】根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t＝3.4×10-2 s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于充电状态，上极板带正电.答案：充电带正电5.【解析】选B、C、D.电流最大的时刻是放电完毕时，此时电压最小为零，故选项A错误；电流最小的时刻，是充电完毕时，极板上电荷量最大，电压最大，故选项C正确；电流增大的过程，是放电过程，故选项B正确；产生的自感电动势最大时，电流的变化率最大，也就是电流为零时，即极板上电荷量最大时，故选项D正确.6.【解题指南】解答此题时，可想象成在变化的磁场周围空间存在闭合电路，电场方向类比为感应电流方向，根据楞次定律进行判断.【解析】选A、C.在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中通过它的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强,感应电流方向如图中E的方向所示，根据安培定则知选项A正确，B错误．同理，当磁场反向减弱,即向下的磁场减弱时，也会得到如图中E的方向，选项C正确，D错误.7.【解析】选C.LC振荡电路在一个周期内,电容器有两次充电、两次放电，每次充电或放电时间均为11T＝根据题意，电容器电荷42，说明电容器由最大电荷量放量由Q减小到零，需时间为11T36电到Q需时间为11T T-＝4611T＝则由电荷量Q充电至最大电荷量所需时间同样为1261C正确.6【变式备选】一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值U开始计时，则有( )A．至少经过πB．至少经过12C．在12D.在1CU m2【解析】选B、C、D.LC振荡电路的振荡周期为T＝2π的板间电压最大时，开始放电，经12器电量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大．因为Q＝CU，＝得I.所以电容器放电量Q＝CU m，由qIt8.【解析】选B.确定a极板上电荷量q的起始状态，再确定第一个四分之一周期内的变化情况．S处于接通状态时，电流稳定，因忽略L的电阻，电容器两极板间的电压为零,电荷量为零.S断开，D灯熄灭，LC组成的回路将产生电磁振荡．由于线圈的自感作用，在0≤t ≤T/4时间段内，线圈产生的自感电动势给电容器充电，电流方向与原线圈中的电流方向相同，电流值从最大逐渐减小到零，但电荷量却从零逐渐增加到最大，在T/4时刻充电完毕，电流值为零而极板上的电荷量最大，但b板带正电，a板带负电，所以选项B正确.【总结提升】LC振荡电路的分析方法分析LC振荡电路的工作过程时，关键是要搞清电场能和磁场能相互转化的过程以及所对应的物理状态和物理量间的关系.(1)电容器充电：先是要给电容器充上电，这时电容器中储存一定的电场能．(2)电容器放电：电容器要通过电感线圈放电，放电过程中线圈中有电流通过，电流周围存在磁场，所以这个过程是电场能向磁场能转化的过程；同时电容器上所带电荷量、极板上的电压都要逐渐减小；待放电完毕时，电场能为零，磁场能达到最大，与之对应的振荡电流也达到最大.(3)电容器反向充电：电容器放电完毕时，由于电感线圈的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍要保持原方向流动，对电容器反向充电，同理则有电流减小，磁场能减小，而电场能增大，电容器极板上的电荷量和电压也随之增大.直到电流为零，磁场能为零，电场能、电容器极板上的电荷量、电压都达到最大.(4)电容器反向放电：此后，电容器再进行反向放电过程，同理可知，电场能、电容器极板上的电荷量、极板间电压都减小，直至为零，磁场能、电流增大，直至最大.9.【解析】选B.由题图知两波形相差3×10-3s，即敌机与雷达站距离×3×10-3m＝4.5×105m，故B正确．为s＝vt＝3×108×12可知要增大f，必须减小L10.【解析】选B、D.根据公式f和C二者之积．C跟电容器的带电荷量无关，减小两极板的正对面积、增大两极板间的距离，从两极板间抽出介质都可减小电容C，因此，A错误，D正确．减少线圈匝数或抽出铁芯，L减小，因此B正确，C 错误.11.【解析】由题图可知，振荡电流随时间做正弦规律变化．在OA时间内电流增大，电容器正在放电，电场能逐渐转化为磁场能．在AB 时间内电流减小，电容器正在充电．在时刻C电流最大，为电容器放电完毕瞬间，带电荷量为零．答案：电场磁场充电为零§§14.3《电磁波的发射和接收》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应( )A.增多调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走2.关于电磁波的传播，下列叙述正确的是( )A.电磁波频率越高，越容易沿地面传播B.电磁波频率越高，越容易沿直线传播C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界3.为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载到电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行( )A.调谐B.放大C.调制D.检波4.要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( )A.增大电容器极板间距B.减小电容器的正对面积C.尽可能使电场和磁场分散开D.增大回路中的电容和电感5.在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )A.调谐→高频放大→检波→音频放大B.检波→高频放大→调谐→音频放大C.调谐→音频放大→检波→高频放大D.检波→音频放大→调谐→高频放大6.简单的、比较有效的电磁波的发射装置至少应具备( )①调谐电路；②调制电路；③高频振荡电路；④开放振荡电路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④7.如图所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )A.经调制后B.经调谐后C．经检波后D．耳机中8.下列说法正确的是( )A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B.当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C.由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了D.由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音9.各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点的连线(OO′) 与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV-5)时，OO′连线应指向卫星，则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°～135°)( )A.有可能β＝0，α＝90°B.与卫星经度相同的各地，α随纬度增加而减小C.经度大于105.5°的各地，天线是朝南偏东的D.在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的10.在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量为6.0×1024 kg，地球半径为6.4×106 m，引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2)11.某居住地A位于某山脉的一侧，山脉的另一侧P处建有无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz 的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：(1)该中波和微波的波长各是多少？(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？§§14.3《电磁波的发射和接收》课时同步强化训练详细参考答案1. 【解析】选C、D.影响电感L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等.当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收到电信号．由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知在C无法调节的前提下，可减小电感L，即可通过C、D的操作增大调谐电路的固有频率.2.【解析】选B、D.由c=λf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不易沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，A错误；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v=λf可知波长改变，故选项C错误；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作微波中继站.只要有三颗互成120°的同步卫星，就几乎可覆盖全球.故选项D正确. 【变式备选】下列关于无线电波的叙述正确的是( )A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B.无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/sC.无线电波不能产生干涉和衍射现象D.无线电波由真空进入介质传播时，波长变短【解析】选A、D.无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误；由v=λf知，频率不变时，波速变小，波长变短，故选项D正确.3.【解析】选C.声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才能向外发射．所以要用高频电磁波携带着低频信号才能向外发射出去．而把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制.4.【解析】选A、B、C.要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应从两个方面考虑，一是提高振荡频率，二是使电磁场尽可能地分散开，可知，当增大电容器极板间的距离时，C变所以C正确;由f小，f增大，A正确；使电容器正对面积变小，C变小，f变大，B正确；增大回路中的L、C，f变小，D错误.5.【解析】选A.调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大,再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对.6.【解析】选B.比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路.调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送得更远.而调谐电路是在接收端需要的电路.7.【解析】选A、B.为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制．而图像是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅．在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，低频信号从高频电流中还原出来，而在耳机中只有低频信号电流.8.【解析】选A、D.当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强．由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.9.【解析】选B、D.如图所示，α随纬度的增大而减小；我国不在赤道上，α不可能为零;经度大于105.5°的各地，天线应该朝南偏西，由于地球很大，卫星距地面很高，在几十甚至几百平方千米的范围内,天线取向几乎是相同的.10.【解题指南】无线电波是以光速传播，但由于距离大，其传播时间不能忽略，再综合万有引力定律及向心力知识，计算出无线电波的往返时间即可.【解析】主持人与记者之间通话不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的.设同步卫星高度为H，由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，即222GMm 4m (R H)(R H)Tπ＝＋＋，7H R 3.610 m ⨯＝， 则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t ＝2H c＝0.24 s. 答案：电磁波传递信息也是需要时间的 0.24 s11.【解析】(1)由λ＝c f知，中波的波长为λ1＝750 m ，微波的波长为λ2＝0.75 m.(2)无线电波绕过山脉到达A 处，发生了衍射现象．(3)中波的接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显． 答案：(1)750 m 0.75 m (2)衍射 (3)中波的接收效果好，因为它的波长长，衍射效果更好.【总结提升】无线电波传播问题的分析方法（1）判断无线电波是否能沿直线传播时，可以根据波长与障碍物的大小关系进行判断，波长较长的无线电波衍射现象明显，波长较短的无线电波衍射现象不明显，近似直线传播.（2）在同种均匀介质中，无论波长多长，都沿直线传播，其波速、波长、频率关系符合v=λf.§§14.4--5《电磁波与信息社会》《电磁波谱》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1.关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法中正确的是( ) A．频率越高，传播速度越大B．波长越大，传播速度越大C．电磁波的能量越大，传播速度越大D．频率、波长、能量强弱都不影响电磁波的传播速度2.下列关于紫外线的说法正确的是( )A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收.因此,人们应尽可能多地接受紫外线的照射B.一切高温物体发出的光都含有紫外线C.紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪D.紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应3.雷达采用微波的原因是( )A．微波具有很高的频率B．微波具有直线传播的特性C．微波的反射性强D．微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远4.下面关于电视的说法中正确的是( )A．电视信号的发射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图像B．摄像机在1 s内要传递24张画面C．显像管是将电信号还原成景物图像的关键部分D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象5.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的哪个区域( )A.可见光B.γ射线C.无线电波D.紫外线6.雷达在搜寻目标时，接收到回波所用时间为1.2×10-4 s，则此目标距雷达( )A.36 kmB.72 kmC.18 kmD.9 km7.关于移动电话，下列说法中正确的是( )A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置又有无线电发射装置C．两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置8.下列说法中正确的是( )A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．摄像机在1 s内要传送25张画面D．电视机接收的画面是连续的9.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A．波长不同的电磁波在本质上完全相同B．电磁波的波长若差异太大,则会出现本质不同的现象C．电磁波谱的频带很宽D．电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄10.某广播电台发射“中波”段某套节目的讯号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光（可见光）、人体透视用的X光都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，则( )A．f1＞f2＞f3＞f4 B．f1＜f2＜f3＜f4C．f1＜f2＜f3＞f4 D．f1＞f2＜f3＜f411.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波．根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图乙所示，可求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t2、t、c求出汽车车速的表达式．§§14.4--5《电磁波与信息社会》《电磁波谱》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选D.电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s，与频率、波长、能量强弱均无关，故应选D.2.【解析】选C.由于紫外线有显著的生理作用，具有较高的能量,故杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，所以A、D不正确；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，所以B不正确；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，故C正确．所以本题答案为C.3.【解析】选A、B、C.微波的传播距离不远，比长波等要短，选项D 错误，A、B、C都是微波的特性.4.【解析】选A、C、D.在电视信号的发射和接收过程中，信号在不断发生变化，在这个变化中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，A、C、D正确.摄像机在1 s 内传递25张画面，B错.5.【解析】选C.一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小．电磁波中的无线电波波长大约是104 m～10-20m，红外线的波长大约是10-2 m～10-3m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短.所以,只有无线电波才符合条件．【变式备选】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【解析】选A.在电磁波家族中，按波长由长到短分别是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等，所以A 项对．6.【解题指南】关于雷达的问题主要是建立模型，发射出去的无线电波遇到障碍物后返回，可以在这个时间间隔内被天线接收.测出从发射无线电波到收到反射波的时间，就可以求得到障碍物的距离，再根根发射电波的方向和仰角，便能确定障碍物的位置了.【解析】选C.5 4 11s c t 3101.210km 18 km 22-=⋅=⨯⨯⨯⨯＝，故C 正确.7.【解析】选B 、C 、D.移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置．由于移动电话发射功率小.因此,必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话．BP 机只有无线电接收装置，而无无线电发射装置.8.【解析】选A 、B 、C.通过摄像机摄到景物的光信号，再通过特殊装置(扫描)转变为电信号，在1 s 内要传送25张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图像和景物，每秒要接收到25张画面，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉到的便是活动的图像，所以A 、B 、C 正确，D 错误.9.【解析】选A 、C.电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已．其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差近1020倍．。
2021版高三物理一轮复习课件选修3-4机械振动机械波光电磁波与相对论第1讲机械振动
解析 根据单摆周期公式 T＝2π gl 可以知道，在同一地点，重力加速度 g 为 定值，故周期的平方与其摆长成正比，故选项 A 正确；弹簧振子做简谐振动时， 只有动能和势能相互转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与
动能之和保持不变，故选项 B 正确；根据单摆周期公式 T＝2π gl 可以知道， 单摆的周期与质量无关，故选项 C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振 动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项 D 正确；若弹簧振子初始时刻的位 置在平衡位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子 初始时刻的位置不在平衡位置，则无法确定，故选项 E 错误。 答案 ABD
图2
C.第3 s末振子的速度为正向的最大值
D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
E.第1 s末和第3 s末两个时刻振子的振动方向相反
解析 由图象知,周期T＝4 s,振幅A＝8 cm,A正确;第2 s末振子到达负向最大位移 位置,速度为零,加速度为正向的最大值,B错误;第3 s末振子经过平衡位置,速度达 到最大值,且向正方向运动,C正确;从第1 s末到第2 s末振子由平衡位置运动到达负 向最大位移位置,速度逐渐减小,做减速运动,D错误;第1 s末振子向负方向运动,第3 s末振子向正方向运动,E正确。 答案 ACE
2.(多选)一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin 2.5πt,位移y的单位为 m,时间t的单位为s,则( ) A.弹簧振子的振幅为0.1 m B.弹簧振子的周期为0.8 s C.在t＝0.2 s时,振子的运动速度最大 D.在任意0.2 s时间内,振子的位移均为0.1 m E.在任意0.8 s时间内,振子的路程均为0.4 m
图1 做受迫振动的物体,它的驱动力的频率与固有频率越接近,其振幅就 越大,当二者_______相时等,振幅达到最大,这就是共振现象。共振曲线 如图1所示。
高考物理一轮复习 第三章 电磁波相对论简介章末小结与专题课件 新人教版选修34
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A．两极板间的电压和场强都将逐渐减小 B．两极板间的电压不变，场强逐渐减小 C．两极板间将产生顺时针方向的磁场 D．两极板间将产生逆时针方向的磁场
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解析 由于极板和电源保持连接，因此两极板间电压不 变．两极板间距离增大，因此场强 E＝Ud将减小．由于电容器 所带电荷量 Q＝UC，d 增大时，电容 C 减小，因此电容器所 带电荷量减小，即电容器放电．放电电流方向为逆时针．在导 线周围的磁场方向为逆时针方向，因此在两极板间的磁场方向 也是逆时针方向．选 B、D.
章末小结(xiǎojié)与专题
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第二页电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场， 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 的统一的场，这就是电磁场，电磁场由近及远的向周围空间传 播就形成一个不可分离的统一的场，这就形成电磁波．要有效 地发射电磁波，必须是开放电路并且频率足够大．
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2．电磁波的波长、波速和频率的关系为 v＝Tλ＝λf.在真空 中电磁波的传播速度跟光速相同，即 c＝3.0×108 m/s.电磁波 的频率由振荡电路的频率决定，从真空进入介质中速度会变 小，频率不变，波长变短．
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例 1.如图所示，平行板电容器和电池组相连．用绝缘工具 将电容器两板间的距离逐渐增大的过程中，关于电容器两极板 间的电场和磁场，下列说法中正确的是( )
答案 BD
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例 2.[2013·上海卷]电磁波与机械波具有共同性质是( ) A．都是横波 B．都能传输能量 C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速
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解析 电磁波是横波，而机械波可能是横波，也可能是纵 波，A 项错误；所有波都能传递能量，B 项正确；机械波不能 在真空中传播，C 项错误；在不同的介质中，波的速度要发生 变化，D 项错误．
2021版高考物理一轮复习第三章电磁波相对论阶段素养提升课练习含解析选修3_4
电磁波相对论阶段素养提升课命题热点考点与题型(1)电磁波谱的特性与应用。
选择题:电磁波的特性及应用(2)狭义相对论的原理。
角度一注重对易混淆知识点、重要知识点和重要物理思想方法的考查【典例1】(2017·北京高考)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。
例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。
如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。
两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。
飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。
下列说法正确的是( )A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【素养解读】核心素养素养角度具体表现电磁波的发射和传播物理观念物质观念光的干涉科学思维科学推理将两个发射无线电波的天线类比为杨氏干涉实验的双缝,通过转换,快速解决问题【解析】选C。
两列无线电波若发生干涉,只需频率相同,无线电波的强度不用相同,A选项错误;发生干涉的是从两处发射的波长是λ1的电磁波或从两处发射的波长是λ2的电磁波,波长为λ1和λ2的两种无线电波不能发生干涉现象,B选项错误;杨氏双缝干涉实验中,在屏上形成明暗相间的稳定的条纹,所以我们可知两种无线电波在空间的强弱分布也是稳定的,C选项正确;因为波长不同,两种无线电波各自在空间的强弱分布不完全重合,D选项错误。
角度二注重以生活中的实际问题为背景考查电磁波及相对论问题【典例2】(2016·江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m,他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球,下列说法正确的是 ( )A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c【素养解读】核心素养素养角度具体表现物理观念物质观念狭义相对论的两个基本假设科学思维科学推理通过光速不变原理推出光信号的速度等于c【解析】选B。
2021版高考物理一轮复习第三章电磁波相对论学案3_4
电磁波相对论必备知识一、电磁波的产生、发射、传播和接收1。
麦克斯韦电磁场理论与电磁场:如图所示: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成为一个完整的整体，这就是电磁场。
2.电磁波：(1）电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。
（2)电磁波的特点。
①电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质.②电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf.③在真空中，电磁波的速度c=3。
0×108 m/s.④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
（3）电磁波的发射。
①要有足够高的振荡频率.②应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间.（4）电磁波的接收。
①当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,激起的振荡电流最强。
②从经过调制的高频振荡中“检"出调制信号的过程叫检波,检波是调制的逆过程，也叫解调。
二、电磁波谱1。
定义: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射线,形成电磁波谱。
2。
电磁波谱中各波的特性与应用:三、狭义相对论的基本假设质能关系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。
基础小题1。
判断下列题目的正误.（1）电磁波以一定的速度在空间传播，在传播过程中满足v=λf。
（)（2）使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制. ( )(3)在不同的参考系中观察到的光速一定不同. （)(4)波长不同的电磁波在本质上不同。
（）(5)接收电路产生电谐振的过程叫作调幅. ( ）提示：（1）√。
电磁波是一种波，传播过程中遵循波的传播规律，满足v=λf.（2）√。
【优化方案】高考物理总复习 第三章 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修3-4
产生
由质点(波源) 的振动产生
由周期性变化的 电场、磁场产生
能量 传播
机械能
电磁能
即时应用 2．(2012·山东潍坊模拟)有关电磁波和 声波，下列说法错误的是( ) A．电磁波的传播不需要介质，声波 的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波 的传播速度变小，声波的传播速度变 大 C．电磁波是横波，声波也是横波 D．由空气进入水中传播时，电磁波 的波长变短，声波的波长变长
特别提醒：(1)感生电场与静电场不同,它 的电场线是闭合的,而也叫涡旋电场,它 的存在与空间有无导体或者有无闭合电 路无关.
(2)变化的磁场所产生的感生电场的方向 可以利用楞次定律来判定.
2．变化的电场产生磁场 变化的电场产生磁场包含三点内容： (1)均匀变化的电场产生恒定磁场 (2)非均匀变化的电场产生变化的磁场 (3)振荡的电场产生同频率振荡的磁场．
10－7
1015
电磁 波谱
特性应用真空中 波长m频率 /Hz递变 规律
紫线外化 荧能学 光杀效 效菌应 应、、医消防用毒伪、
10－7～ 10－9
1015 ～ 1017
X射 线
贯穿 性强
检查、 医用 透视
10－8～ 10－11
1016 ～ 1019
电磁 波谱
特性
应用
真空中 波长/m
频率 /Hz
递变 规律
知能演练强化闯关
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即时应用 1．某电路中电场随时间变化的图象如图 3－1所示，能发射电磁波的电场是( )
图3－1
解析：选D.由麦克斯韦电磁场理论知道, 变化的电场可产生磁场，产生的磁场的 性质是由电场的变化情况决定的．均匀 变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变 化的电场产生变化的磁场，振荡的电场 产生同频率振荡的磁场，图A中电场不随 时间变化，不会产生磁场．
高中物理专题5电磁振荡与电磁波相对论学案教科版选修3-4(2021年整理)
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专题5 电磁振荡与电磁波相对论一、麦克斯韦电磁场理论1．对麦克斯韦电磁场理论两个基本观点的理解(1）变化的磁场产生电场,可从以下三个方面理解:①稳定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2）变化的电场产生磁场,也可从以下三个方面理解:①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2．感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的．［复习过关]1。
如图1所示是空间磁感应强度B的变化图像,在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应是( )图1A．逐渐增强B．逐渐减弱C．不变D．无法确定解析由题图可知，磁场均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故E不变，选项C对．答案C2．（多选）应用麦克斯韦的电磁场理论判断下列表示电场产生磁场（或磁场产生电场）的关系图像中（每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是( )解析A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场,A图中的下图是错误的．B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生恒定的磁场，下图的磁场是恒定的，所以B图正确．C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差错误!，C图是正确的．D图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场,但是下图中的图像与上图相比较,相位相差π，故不正确，所以只有B、C两图正确．答案BC二、LC回路振荡规律、周期及频率1．LC回路中各量的变化规律电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能E E.线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E B．放电过程:q↓—E↓—E E↓―→i↑—B↑—E B↑充电过程：q↑—E↑—E E↑―→i↓—B↓-E B↓充电结束时q、E、E E最大,i、B、E B均为零；放电结束时q、E、E E均为零，i、B、E B最大．2．电磁振荡的周期和频率周期:T＝2π错误!频率:f＝错误!。
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电磁波相对论
必备知识
一、电磁波的产生、发射、传播和接收
1.麦克斯韦电磁场理论与电磁场:
如图所示: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
系成为一个完整的整体,这就是电磁场。
2.电磁波:
(1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变
化的电磁场在空间的传播称为电磁波。
(2)电磁波的特点。
①电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质。
②电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf。
③在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s。
④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
(3)电磁波的发射。
①要有足够高的振荡频率。
②应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。
(4)电磁波的接收。
①当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,激起的振荡电流最强。
②从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫检波,检波是调制的逆过程,也叫解调。
二、电磁波谱
1.定义: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射线,形成电磁波谱。
2.电磁波谱中各波的特性与应用:
频率真空中特性应用
/Hz 波长/m 无线
电波<3×1011>10-3
波动性强,
易发生衍射
无线
电技术
红外线
3×1011
～101510-7～
10-3
热效应
红外线
遥感
可见光101510-7引起视觉照明、摄影
紫外线
1015～
101610-8～
10-7
化学效应、
荧光效应、
能杀菌
医用消毒、
防伪
X射线
1016～
101910-11～
10-8
贯穿本领强
检查、
医用透视
γ射线>1019<10-11
穿透本领
最强工业探伤、医用治疗
三、狭义相对论的基本假设质能关系
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。
基础小题
1.判断下列题目的正误。
(1)电磁波以一定的速度在空间传播,在传播过程中满足v=λf。
( )
(2)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。
( )
(3)在不同的参考系中观察到的光速一定不同。
( )
(4)波长不同的电磁波在本质上不同。
( )
(5)接收电路产生电谐振的过程叫作调幅。
( )
提示:(1)√。
电磁波是一种波,传播过程中遵循波的传播规律,满足v=λf。
(2)√。
调制就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信息传输的形式的过程,就是使载波随信号而改变的技术。
(3)×。
根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
(4)×。
波长不同的电磁波在本质上是相同的。
(5)×。
接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。
2.关于电磁场理论,以下说法正确的是( )
A.在电场周围一定会产生磁场
B.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场
C.均匀变化的电场会产生变化的磁场
D.周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场
【解析】选D。
变化的电场周围一定产生磁场,但若电场不发生变化,则不能在周围空间产生磁场,选项A错误;均匀变化的电场只能在周围空间产生稳定的磁场,只有不均匀变化的电场才能在周围空间产生变化的磁场,选项B、C错误;周期性变化的电场(或磁场)在周围空间产生周期性变化的磁场(或电场),选项D正确。
3.(教材改编题)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
【解析】选B。
电磁波和声波都能传递信息,比如人们之间的语言交流,选项A错误;太阳光中的可见光属于电磁波,而“B超”中的超声波属于机械波,它们的传播速度不同,选项C错误;遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多,选项D错误,正确选项为B。
4.(多选)关于狭义相对论的说法,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.狭义相对论在任何情况下都适用
【解析】选A、B、C。
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。