人教版 高考总复习 物理14-1

(3)从接收到的高频信号中“检出”所携带信号的过程
叫检波，也叫解调，它是调制的 逆过程．
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3．电视的基本原理 在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光
转变为电信号的过程就是摄像，这个过程由摄像管完
成．在电视接收端，由电视接收机的显像管把电信号还原 成景物的像，这一过程中要进行调谐、检波等过程．电视 信号的传播主要是通过 直线 传播．
变化的磁场产生的电场，称为感应电场，也叫涡旋场，
跟前面学过的静电场一样，处于电场中的电荷受力的作用，
且F＝qE. 但它们也有显著的区别，最明显的莫过于以下几点： ①静电场的电场线是非闭合曲线，而感应电场的电场 线是闭合曲线；
②静电场中有电势的概念，而感应电场中无电势概念；
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考点梳理
1．麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能 够在周围空间产生 磁场 2．电磁场 变化的电场在周围空间产生磁场，变化的磁场在周围 ．
空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，
这就是电磁场．
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1．产生：变化的电场和 变化的 磁场总是交替产生，
12
频率/Hz 3×1011 1012～1015 1015 1015～1017 1016～1020 ＞1019
递变 规律
X射线 γ射线
＜10－11
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1．长度的相对性 设静止物体长为l0，在此长度方向上运动的速度为v， 在此惯性系中测量长度为l，则由狭义相对论会得出如下 式：
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．
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程，在我们看来，它所经历的时间比在这个惯性系中直接
观察到的时间长，惯性系速度越大，我们观察到的过程所 经历的时间越长． (2)由于运动是相对的，故在某一个参考系中观察另一 个不同参考系里发生的物理事件时，总感到时间的延缓效 应．
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要包括电磁振荡、电磁场和电磁波等知识，是前面所学电 磁学、机械振动和机械波等知识的继续，并与光的本性知 识相联系，从运动形式上看，这部分内容都具有波动的共 性，复习时要把握“波动”的共性，又要注意区别；第二 部分为相对论简介，对于这部分内容主要是了解相对论的 一些观点．
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(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，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷
相联系的磁场和电场都发生 周期性
叫电磁振荡．
变化，这种现象
(4)周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化需要的 时间叫做 周期 ， 1s 内 完 成 的 周 期 性 变 化 的 次 数 叫 做 频 率．
由发生区域向周围空间传播开去，就形成 电磁波 ．
2．特点 (1)电磁波的传播不需要 介质 ， 但 可 以 在 介 质 中 传 播． (2)如图1所示，在电磁波中每处的电场强度和磁感应 强度的方向总是垂直的，并且都跟电磁波的传播方向垂直， 所以电磁波是
横波 ．
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1．无线电波的发射
(1)发射电磁波的条件
第一，要有足够高的 频率 ；第二，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． (2)发射电磁波是利用它传递某种信号，因此必须进行 调制．所谓调制，就是把要 传播的信号 加在电磁波上的 过程，有调幅和调频两种方式．
显．因此，在低速运动中，长度收缩效应可忽略不计．
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2．时间间隔的相对性 对同一个物理事件，在静止参考系中观测所经历的时
间为Δt，在高速运动的参考系中观测所经历的时间为Δτ，
则有Δt＝ .
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理解： (1)一个相对我们做高速运动的惯性系中发生的物理过
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2．无线电波的接收
无线电波的接收过程是：调谐电路利用电谐振的原理
接收所需的电磁波，再通过检波器检波得到电磁波所携带 的信号． (1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相 同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐
振．
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫调谐．
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4．雷达的基本原理 雷达是利用 电磁波 来判定物体位置的电子设
备．雷达向某一方向发射电磁波时，在显示器的荧光屏上
呈现发射的尖形波，无线电波遇到障碍物反射回来，被雷 达接收，在显示器的荧光屏上出现第二个尖形波，根据两 个尖形波的距离，可得到障碍物到雷达站的距离，再根据 发射电磁波的方向和仰角，便可判定障碍物的位置．利用 多普勒效应还可以测量移动物体的速度．雷达是利用电磁 波谱的微波段工作的．
(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．
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丙图：电场能达到最大(与甲图的电场反向)，磁场能 为零，电路中电流为零．
丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↓，电路中
电场能向磁场能转化，叫放电过程． 丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达 到最大(方向与原方向相反)． 丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中 磁场能向电场能转化，叫反向充电过程． 戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期．
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1．电磁波按波长由大到小的顺序为： 无线电波 、 红外线、可见光、紫光线、X射线、γ射线 ．
2．不同电磁波产生机理不同：无线电波由振荡电路 中自由电子的 周期性 运动产生；可见光由原子的 外 层电子受激后产生；X射线由原子的 内层电子 受 激 后 产
(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．
(4)电磁波可以脱离“波源”而独立存在，电磁波发射
出去以后，产生电磁波的波源停止发射后，在空间的电磁
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2．公式：(电磁振荡的周期和频率公式)T＝2π LC， 1 f＝ 2π LC 3．振荡过程如图 2 所示．
图2
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电路分析： 甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流
i＝0.
甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中 磁场能向电场能转化，叫放电过程． 乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流i 达到最大． 乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↑，电路中 磁场能向电场能转化，叫充电过程．
波仍继续传播．
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1．不同的电磁波，由于频率和波长的不同，因而表
现了不同的特性，波长较长的无线电波和红外线，很容易
发生干涉、衍射现象，而波长较短的紫外线、伦琴射线、 γ射线，不容易观察到它的干涉、衍射现象． 2．在电磁波谱中，能引起视觉的可见光是频率范围 很窄的一段电磁波． 3．各波段的电磁波特性比较
理解：
(1)不同惯性系中的观测者对同一物体进行观测，测得 的结果并不相同． (2)虽然结果不同，物体本身并未收缩．
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(3)在垂直于运动方向不发生收缩效应现象． (4)我们平常观察不到这种长度收缩效应，是因为我们
生活在比光速低很多的低速世界里，这种现象极不明
生；γ射线是 原子核 受到激发后产生的．
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3．不同电磁波的特性不同：无线电波易发生 干涉 和 衍射 ．红外线有显著 热作用 ；可见光可引起视觉反 穿透 化学作用 ；X射线的
应；紫外线有显著的
力很强；γ射线的
能
穿透 能力更强．
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要点精析
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．
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能力解读
1．理解电磁场理论，以及电磁波的周期、频率、波
长和波速之间的关系． 2．了解无线电波的发射与接收以及电视、雷达的一 般性知识． 3．了解相对论的基本假设． 4．会用质速关系、质能关系和相对论质能关系式进 行有关计算．
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备考策略
本章主要分为两部分，第一部分为电磁波，本部分主
在复习本章时应以课本为主，对每个考点的内容都要 熟练记忆，掌握最基本的知识和内容即可．重点内容是麦
克斯韦的电磁理论、电磁波的传播和电磁波谱，以及相对
论的质速关系、质能关系．
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第一单元
麦克斯韦电磁场理论相 对论解
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③在同一静电场中，电荷运动一周(曲线闭合)，电场 力做功一定为零，而在感应电场中，电荷沿闭合线运动一
周，电场力做功不一定为零．
④静电场的“源”起于“电荷”，而感应电场的“源” 起于变化的磁场．
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区别 研究对 电磁现象 象 产生
电磁波
机械波
力学现象
由质点(波源)的振动产生
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电磁 波谱 无线 电波 红外线 可见光 紫外线
特性 波动性强， 易发生衍射 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
真空中 波长/m ＞10－3 10－4～10－7 10－7 10－7～10－9 10－8～10－
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1．概念
(1)振荡电流：大小和方向发生周期性变化的电流．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回路．LC振荡电路是由电感线圈和电容 器组成的电路，简称 LC回路 ．
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考纲展示
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电 磁波及其传播
电磁波的产生发射及接收 电磁波谱
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
狭义相对论的基本假设
质速关系，质能关系 相对论，质能关系式
Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
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由周期性变化的电场、磁场 产生
纵、横 横波 波 波速 在真空中等于光速(很大)
纵波或横波
在空气中很小(如声波为340 m/s)
介质需 不需要介质(在真空中仍可传 必须有介质(真空中不能传 播) 播) 要
能量传 电磁能 播 机械能
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说明：(1)同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变
图1
(3)电磁波的波速等于光速，实际上，光就是特定频率 范围内的电磁波．
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3．波速：在真空中电磁波的波速与光速相同，在介 质中传播速度小于光速．电磁波的波长、频率、波速三 c 者之间的关系是：λ＝ f .此式为真空中传播的电磁波各物 理量之间的关系式．