【课标人教版】2012《金版新学案》高三一轮物理课件选修3-42-3

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二、无线电波的发射和接收 1．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的频率； (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． • 2．调制有 和 两种方式． 调幅 调频
• 3．无线电波的接收 • (1) 当接收电路的固有频率跟接收到的无线 相等 电波的频率 时，激起的振荡电 最强 流 ，这就是电谐振现象． 调谐 • (2) 使 接 收 电 路 产 生 电 谐 振 的 过 程 叫 调谐 做 ．能够调谐的接收电路叫做 电路． 检波 调制 解调 • (3) 从经过调制的高频振荡中“检”出调制 信 号 的 过 程 ， 叫 做 ．检波是 的逆过程，也叫 做 ．
• 解析： 根据速度合成法则，第一种情况 人看到的光速应是 c，第二种情况应是 c＋ v， 第三种情况应是 c － v ，而根据狭义相对论 理论，光速是不变的，都应是c. • 答案： (1)c (2)c (3)c
• 1．关于电磁波和机械波，下列说法正确的 是( ) • A．由于电磁波和机械波本质上相同，故这 两种波的波长、频率和波速间具有相同的 关系 • B．电磁波和机械波的传播过程都传递了能 量 • C．电磁波和机械波都需要通过介质传播 • D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制 • 答案： BD
解析：
电磁波传播不需要介质，且在不同介质中，传播速度不同，
答案： AD • C ．电磁波与机械波都不能产生干涉现象
(2011· 银川一中一模)对于公式m＝
m0
v 1－ 2 c
下列说法中正确的
是(
) A．式中的m0是物体以速度v运动时的质量 B．当物体运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变
• 1 － 1 ： (2011· 广州梅州二模 ) 电磁波与机械 波相比较有( )
• A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需 要介质
即v＝ ；故A正确，B错误；电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，故 n C错，D正确．
• B．电磁波在任何介质中的传播速率都相同， c
机械波在同一介质中的传播速率相同
• 解析： 电磁波本身就是一种物质，它的 传播不需要介质，而声波的传播需要介质， 选项A的说法正确；电磁波由空气进入水中 时，传播速度变小，但声波在水中的传播 速度比其在空气中大，选项B的说法正确； 电磁波的传播方向与 E 、 B 两个振动矢量的 方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选 项C说法错误；电磁波由空气进入水中传播 时，波速变小，波长变小，而声波由空气 进入水中传播时，波速变大，波长变大， 选项D的说法正确，故答案为C. • 答案： C
• 2．在应用电磁波的特性时，下列符合实际 的是( ) • A ．医院里常用 X 射线对病房和手术室进行 消毒 • B．医院里常用紫外线对病房和手术室进行 消毒 • C．家用消毒碗柜利用紫外线产生的高温对 食具进行消毒 • D．家用消毒碗柜利用红外线产生的高温对 食具进行消毒
• 3．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光 物质发光；家用电器上的遥控器发出的 “光”用来控制电视机、空调．对于它们 发出的“光”，下列说法正确的是( ) • A．验钞机发出的“光”是红外线 • B．遥控器发出的“光”是红外线 • C．红外线是由原子的内层电子受到激发后 产生的 • D．红外线是由原子的外层电子受到激发后 产生的
• 2－1：如下图所示，考虑几个问题：
• (1)如上图所示，参考系O′相对于参考系O静 止时，人看到的光速应是多少？ • (2) 参考系 O′ 相对于参考系 O 以速度 v 向右运 动，人看到的光速应是多少？ • (3) 参考系 O 相对于参考系 O′ 以速度 v 向左运 动，人看到的光速又是多少？
了，故经典力学不适用
• C．当物体以较小的速度运动时，质量变化 十分微小，经典力学理论仍然适用，只有 当物体以接近光速运动时，质量变化才明 显，故经典力学适用于低速运动，而不适 用于高速运动 • D．通常由于物体的速度太小，质量的变化 引不起我们的感觉，在分析地球上物体的 运动时，不必考虑质量变化 • 解析： 公式中的 m0 是物体的静止质量； 在v远小于光速时，经典力学依然成立，故 选项A、B错而C、D对． • 答案： CD
• 1.(2010·上海单科)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： 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． • 答案： A
• 三、电磁波谱
电磁 波谱 无线 电波 红外线 特性 容易发生 衍射 热效应 应用 通信和 广播 红外线遥感 真空中 波长 大于1 mm 小于1 mm 大于700 nm 700 nm到 400 nm之间 5 nm到 370 nm之间 0.01 nm到 10 nm之间 小于0.01 nm 能使荧光 物质发光，因此验钞机发出的 “ 光 ” 应为 紫外线；遥控器所发出的 “ 光 ” 是红外线， 红外线的波长较长，容易绕过烟尘等障碍 物；红外线、紫外线产生的机理都是原子 的外层电子受到激发后产生的．因而正确 答案为B、D. • 答案： BD
• 4．(2010·北京理综)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
10－8～10－11 贯穿性强 ＜10－11 贯穿本领 最强
• 三、相对论质能关系的理解 • 1．质量和能量是物质不可分离的属性．当 物质的质量减少或增加时，必然伴随着能 量的减少或增加．如果用Δm 表示物体质量 的变化量， ΔE 表示能量的变化量，那么它 们的关系可以表示为 ΔE＝Δmc2.该式表示， 随着一个物体质量的减少，会释放出一定 的能量；与此同时，另一个物体吸收了能 量，质量也会随之增加． • 2．某个静质量为m0的物体，相对它静止的 观测者测其质量为m＝m0；能量为E＝mc2 ＝m0c2，记作E0＝m0c2，称为静能量．这表 明任何静质量不为零的物体，都贮存着巨
• 解析： 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． • 答案： A
• 5．(2010·天津理综)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： 变化的磁场就能产生电场， A 正 确．若只有电场和磁场而电场和磁场都稳 定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电 磁波，C错．光也是电磁波，在真空和介质 中传播的速度不同，可判断 B 错． D 选项中 没强调是“均匀 ” 介质，若介质密度不均
短，B正确；由于电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂 直，且都与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，C错误；雷达是利用 无线电波来测定物体位置的无线电设备，它是利用电磁波遇到障碍物 要发生反射的原理来工作的，D正确．
答案： BD
• 3．在狭义相对论中，下列哪些说法是正确 的是( ) • ①一切运动物体相对于观察者的速度都不 能大于真空中的光速 ②质量、长度、时 间的测量结果都是随物体与观察者的相对 运动状态而改变的 ③惯性系中的观察者， 观察一个与他做匀速相对运动的时钟时， 会看到这个时钟比他相对静止的相同的时 钟走得慢些 • A．①③正确 B．①②正确 • C．①②③正确 D．②③正确 • 解析： 根据狭义相对论的速度变换公式 可知，光速是物体的极限速度，①正确；
• 2．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确 的是( ) • A．变化的电场一定能产生变化的磁场 • B．电磁波由真空进入介质传播时，波长将 变短 • C．电磁波有横波和纵波两类 • D．雷达是利用电磁波的反射工作的
解析： 均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，故A错误；电磁波 由真空进入介质时频率不变，而速度变小，由λ＝ v 可知，其波长将变 f
• 6．关于电磁波传播速度的表达式v＝λf，下 列结论正确的是( ) • A．波长越长，传播速度就越大 • B．频率越高，传播速度就越大 • C．发射能量越大，传播速度就越大 • D．电磁波的传播速度与传播介质有关
• 解析： 电磁波的传播速度不仅和介质有 关，还和频率有关，而与发射能量无关， 故选项A、B、C错误．D项正确． • 答案： D
•第三讲 电磁波
相对论简介
• 一、电磁场与电磁波 • 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
• 变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场
不需要
在周围空间产生电场，变化的电场和磁场 3×108
• 电磁波不同于机械波，机械波传播必须有 介质，而电磁波传播不需介质，机械波的 波速仅取决于介质，而电磁波的波速与介 质及波的频率均有关系．
• 4．(2011·山东潍坊二模)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
• (3)
①由c＝λf可得：
8 c 3.0×10 λ1＝ ＝ m＝1.5 m， f1 200×106
3.0×108 c λ2＝ ＝ m＝0.3m. f2 1 000×106
②电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时间间隔来确定距 离，所以可根据x＝vt确定雷达和目标间的距离．
答案： (1)见解析 (2)垂直 垂直 横 (3)见解析
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
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
红外线 1011～1015 可见光 1015 紫外线 1015～1017 X射线 γ射线 1016～1019 ＞1019
v 1－ 2 c
.
3．质能方程：E＝mc2.
• 一、对麦克斯韦电磁场理论与电磁波的理 解 • 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解
• 二、电磁波谱及各种电磁波的应用
电磁 波谱
无线 电波
频率 /Hz
<3×1011
真空中 波长/m
>10－3 10－3～10－7 10－7 10－7～10－9
可见光
紫外线 X射线 γ射线
引起视觉
化学效应、荧光 效应、能杀菌 穿透能力强 穿透能力很强
照明等
灭菌消毒、 防伪 医用透视、 安检 工业探伤、 医用治疗
四、相对论的简单知识 1．狭义相对论的基本假设 (1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． (2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的． 2．相对论质量：m＝ m0
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(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
• 【思路点拨】 熟记麦克斯韦理论及电磁 波的特点，记准电磁波v＝λ·f这一关系，理 解雷达简单原理． • 解析： (1) 麦克斯韦电磁理论的内容是： 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁 场． • (2) 电磁波在传播过程中，每处的电场方向 和磁场方向总是垂直的，并和该处电磁波 的传播方向垂直，这说明电磁波是横波．