江苏省启东市高考物理专项复习电磁波相对论简介狭义相对论相对论速度变换公式练习

(江苏专版)2019年高考物理总复习第58讲电磁波相对论简介讲义

第58讲电磁波相对论简介理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的________；(3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)．2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．________由近及远的传播就形成了电磁波．3．电磁波的特点(1)电磁波是________波．在传播方向的任一点E 和B 随时间作正弦规律变化，E 与B 彼此垂直且与传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v ＝λf ＝λT，在真空中的传播速度等于________速．(3)________预言了电磁波的存在．________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉．4．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点(1)要有足够高的振荡________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比；(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的________，才能有效地把电磁场的能量传播出来．2．发射电磁波的目的：传递信息(信号)把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．五、电磁波的传播及波长、频率、波速1．电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)．2．不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．3．v ＝λf ，f 是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC 振荡电路的频率f ＝12πLC，改变L 或C 即可改变f ，从而改变电磁波的波长λ.七、电磁波谱1．无线电波、________、可见光、________、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．说明：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有____________．2．电磁波谱的特性、应用,衍射能力减弱直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线，X射线和γ射线都有重叠．八、经典时空观1．惯性参考系凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．2．伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的．3．经典时空观(绝对时空观)时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响．4．经典力学的几个基本结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性．九、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是________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________的．十、狭义相对论的时空观1．________的相对性；2．________的相对性．(1)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．(2)在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．(3)长度的变短是相对的．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．时间间隔的相对性十一、质能方程物体是具有能量的，并且物体的能量与其本身的质量有关，且关系为________，其中m 是物体的质量，E是物体具有的能量．方法技巧释难答疑的金钥匙考点1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想【典型例题1】根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是( )A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直考点2 电磁波的特点【典型例题2】下列说法中正确的是( )A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播考点3 电磁波谱【典型例题3】电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．下面正确的是( ) A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领考点4 狭义相对论【典型例题4】用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计1.(16年江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以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c2.(17年江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( ) A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到地球上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到飞船上的钟较慢当堂检测 1.(多选)下列说法正确的是( )A．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在B．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C．随身携带的移动电话既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置D．声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上才能发射出去2．现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的3．(多选)以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为ν的单色光，已知真空中光速为c，则( )第3题图A．该光相对飞船的速度等于c－uB．该光相对飞船的速度等于cC．地球上接受到该光的频率大于νD．地球上接受到该光的频率小于ν4．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )第4题图A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断5．(16年南京模拟)如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度v(v接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5题图第58讲电磁波相对论简介知识整合基础自测一、1.(1)电场(磁场) (2)电场(磁场) (3)频率2．电磁场 3.(1)横 (2)光 (3)麦克斯韦赫兹二、1.(1)频率 (2)空间 2.调幅调频三、介质 c ＝λf 四、调谐七、1.红外线紫外线重叠九、1.相同 2.相同十、1.同时 2.长度十一、E ＝mc 2方法技巧·典型例题1· C 【解析】教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A 、B 正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C 错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D 正确．·典型例题2·A 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中传播速度相等，都等于光速c ，故A 正确；在空气中传播的声波是纵波，故B 错误；声波不仅在空气中可以传播，在其他介质中也可以传播，故 C 错误；光在真空中也可以传播，不需要介质，故D 错误．·典型例题3·D 【解析】雷达是利用微波的反射来测定物体位置的，A 错误．遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B 错误；微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C 错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X 射线的穿透本领；故D 正确；故选D.·典型例题4·A 【解析】由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A 项不正确． ·变式训练1·B 【解析】飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，等于30 m ，故A 错误；地球上的观测者测得该飞船的长度l ＝l 01－（v c）2＝24 m ，所以B正确；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c ，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c ，故C 、D 错误．·变式训练2·AC 【解析】飞船相对于地球高速运动，所以地球上的人观察飞船的时间较慢，而地球相对于飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A 、C 正确，B 、D 错误．当堂检测1．CD 【解析】麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A 错误；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，选项B 错误；移动电话能够收到信息，同时也能发出信息；故既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置；故C 正确；声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上形成载波信号才能发射出去，故D 正确；故选CD.2．B 【解析】要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．3．BD 【解析】由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A 错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于ν，选项C错误，D正确．故选BD.4．C 【解析】由相对论知从B发出的光到C、A的光速相同．相对车内的观察者而言，A、B、C向左运动，所以C先被照亮，C对．5．小于等于【解析】当远离地球时，由于多普勒效应，地面上的人接收到光的频率小于飞船发出光的频率. 在地面上看宇宙飞船，由于“尺缩效应” 沿运动方向的长度小，但垂直于运动方向的宽度不变，仍为l.本文档仅供文库使用。

高中物理：第14章电磁波相对论简介

第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.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＝3.0×108 m/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作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。

（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。

8．电磁波的应用电视和雷达。

知识点2电磁波谱Ⅰ1.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。

最强医用治疗知识点3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Ⅰ1.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。

高考物理总复习课时作业五十八电磁波相对论简介(2021年整理)

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课时作业五十八电磁波相对论简介(限时：45分钟)（班级________ 姓名________）1．(多选）下列说法中正确的是（)A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些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．在同种均匀介质中传播的声波,频率越高，波长也越长D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因2．(多选)关于电磁波及其应用的下列说法正确的是 ( ）A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性B．当电视机离电视发射塔较近时，用室内天线也可收到信号，这是电磁波的衍射现象 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．机场安检时借助X射线能看到箱内物品，紫外线的波长比伦琴射线长，其显著作用是荧光作用3．(多选）2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破—可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0。

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关于可见光,下列说法正确的是（）A．可见光中的红光比紫光的频率低B．可见光不能在真空中传播C．可见光波长越长,越容易发生衍射D．可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波4．(多选）关于公式m＝错误!，下列说法中正确的是（)A．公式中的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,质量变化十分微弱，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5．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为（)A．洞口为椭圆形，隧道长度变短B．洞口为圆形、隧道长度不变C．洞口为椭圆形、隧道长度不变D．洞口为圆形,隧道长度变短6．(多选)在地面附近有一高速飞过的火箭．关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是（）A．地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变快了B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化D．火箭上的人看地面物体长度变小,时间进程变慢了7．如图所示，强强乘速度为0。

高考物理一轮复习 11.5电磁波相对论简介学案

高考物理一轮复习 11.5电磁波相对论简介学案基础知识归纳 1.电磁波无线电波红外线可见光紫外线X 射线γ射线产生机理自由电子做周期性运动原子的外层电子受到激发产生的内层电子受到激发原子核受到激发特性波动性强热效应引起视觉化学效应穿透力强穿透力最强应用无线电技术遥感加热摄影照明荧光杀菌医用透视工业探伤变化波长：大→小波动性：明显→不明显频率：小→大粒子性：不明显→明显(2)麦克斯韦电磁场理论包含两个要点： ① 变化的磁场在周围空间产生电场； ② 变化的电场在周围空间产生磁场 .电磁场与电磁波理论被赫兹用实验证实.麦克斯韦指出光也是电磁波，开创了人类对光的认识的新纪元. (3)电磁振荡由振荡电路产生，电磁振荡的周期 π2 LC T ，完全由自身参数决定，叫做回路的固有周期.电磁振荡的过程是电容器上的电荷量、电路中的电流、电容器中电场强度与线圈中的磁感应强度、电场能量与磁场能量等做周期性变化的过程. (4)电磁波的发射与接收①有效地辐射电磁波，必须具备两个条件：一是开放电路，二是发射频率要高.②把声音信号、图像信号转化为电信号，再把电信号加在回路产生的高频振荡电流上，这一过程叫做对电磁波进行调制，从方式上分为两种：调幅和调频 . ③有选择性地取出我们想要的电波，需要一个调谐电路，使该电路的固有频率和人们想要接收的电磁波频率相同，达到电谐振，这一过程就是调谐；从高频振荡电流中把信息取出来的过程叫做检波，这属于调制的逆过程，也叫解调 . ④电视、雷达大多利用微波段的电磁波. 2.相对论简介(1)狭义相对论两个基本原理①狭义相对性原理：所有惯性系中，物理规律都是相同的，或者说对于物理规律而言，惯性系是平等的.②光速不变原理：相对于所有的惯性参考系，真空中的光速是相等的 . (2)同时性的相对性在某一惯性系中同时发生的事件，在另一惯性系中不是同时发生的.这与我们的日常经验不符的原因是我们日常能够观测到的速度都远远小于光速.同时性的相对性直接导致了时间的相对性.(3)长度的相对性同样的杆，在与杆相对静止的惯性系中测量出一个长度值，在与沿杆方向运动的惯性系中测量出的长度值不同，这直接导致了空间的相对性. (4)“钟慢尺缩”效应Δt ＝Δτ/22/1c v -，l = l 022/1c v -要注意的是公式中各物理量的意义：Δτ是在相对静止的惯性系中的时间流逝，叫做固有时间，l 0是在与杆相对静止的惯性系中测量出的杆的长度，叫固有长度，v 是沿杆方向运动的惯性系相对于杆的速度. (5)狭义相对论的其他结论质量与速度的关系：m ＝m 0/22/1c v - 能量与速度的关系：E ＝E 0/22/1c v -式中E 0＝m 0c 2，m 0是静止质量. (6)广义相对论简介①基本原理：对于物理规律，所有参考系都是平等的，这叫广义相对性原理，它打破了惯性系的特权，赋予所有参考系同等权利；引力场与做匀加速运动的非惯性系等效，这叫等效原理. ②广义相对论的验证：基本原理其实是来自于思想与逻辑推理，其验证必须通过由理论推导出来的推论来检验.广义相对论的一些推论已经获得实验检验，包括光线在引力场中的弯曲与雷达回波延迟、水星近日点的进动与引力红移等. 重点难点突破一、对麦克斯韦电磁场理论的理解变化的磁场产生电场，这个电场是旋涡电场，将自由电荷沿电场线移动一周，电场力做功，这一点不同于静电场；均匀变化的磁场产生电场(稳定的电场不再产生磁场)，均匀变化的电场产生稳定的磁场(稳定的磁场不再产生电场)，周期性非均匀变化的磁场产生同频率周期性非均匀变化的电场，周期性均匀变化的电场产生周期性非均匀变化的磁场.交变的电场与磁场相互联系，形成不可分割的统一体，这就是电磁场. 二、电磁波与机械波的区别与共性 1.电磁波与机械波的区别机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场强度E 和磁感应强度B 随时间和空间做周期性变化传播特点需要介质；波速由介质决定，与频率无关；有横波、纵波传播无需介质；在真空中波速为c ；在介质中传播时，波速与介质和频率都有关；只有横波产生由质点(波源)的振动产生由周期性变化的电流(电磁振荡)激发2.机械波与电磁波的共性机械波与电磁波是本质上不同的两种波，但它们有共同的性质： (1)都具有波的特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象； (2)都满足v ＝Tλ＝λf ； (3)从一种介质传播到另一种介质时频率都不变. 三、LC 回路中产生振荡电流的分析1.电容器在放电过程中，电路中电流增大，由于线圈自感作用阻碍电流的增大，电流不能立刻达到最大值.2.电容器开始放电时，电流的变化率最大，电感线圈的自感作用对电流的阻碍作用最大，但阻碍却无法阻止，因此，随自感电动势的减小，放电电流逐渐增大，电容器放电完毕，电流达到最大值.3.电容器放电完毕后，电流将保持原来的方向减小，由于线圈的自感作用阻碍电流的减小，因此电流逐渐减小，这个电流使电容器在反方向逐渐充电.4.在振荡电路中，电容器极板上的电荷量与电压相同，都是按正弦(或余弦)规律变化的，它们对时间的变化是不均匀的——在最大值处，变化率最小；在零值处，变化率最大.(可依据斜率判断，图线的斜率代表该量的变化率，即变化快慢) 振荡电流I ＝tq∆∆，由极板上电荷量的变化率决定，与电荷量的多少无关. 两极板间的电压U ＝Cq，由极板上电荷量的多少决定.电容C 恒定，与电荷量的变化率无关.线圈中的自感电动势E 自＝L ·tI∆∆，由电路的电流变化率决定，而与电流的大小无关. 四、对相对论宏观的理解 1.对时间延缓效应的认识(1)在事件相对静止参照系中观察到的一个事件从发生到结束的时间最短.(2)运动时钟变慢：对本惯性系做相对运动的时钟变慢，或事物经过的过程变慢. (3)时间膨胀效应是相对的.(4)当v →c 时，时间延缓效应显著；当v ≪c 时，时间延缓效应可忽略，此时时间间隔Δt 成为经典力学的绝对量. 2.对长度收缩效应的认识(1)相对物体静止的观察者测得的物体长度最长. (2)长度收缩效应只发生在运动方向上. (3)长度收缩效应是相对的.当v →c 时，长度收缩效应显著；当v ≪c 时，长度收缩效应可忽略，此时长度l ＝l 0成为经典力学的绝对量.3.测量运动物体的长度总与测量时间相联系，这样，就可以把时间延缓效应公式和长度收缩效应公式联系起来了.典例精析1.LC 振荡回路的有关分析【例1】某LC 回路中电容器两端的电压u 随时间t 变化的关系如图所示，则( ) A.在t 1时刻，电路中的电流最大 B.在t 2时刻，电路中的磁场能最大C.从t 2时刻至t 3时刻，电路的电场能不断增大D.从t 3时刻至t 4时刻，电容器的带电荷量不断增大【解析】本题最易受欧姆定律的影响，认为电压最大时电流最大，而错选A.本题考查对LC 振荡电路中各物理量振荡规律的理解.t 1时刻电容器两端电压最高，电路中振荡电流为零，t 2时刻电压为零，电路中振荡电流最大，t 2至t 3过程中，电容器两极板间电压增大，电荷量增多，电场能增大，t 3至t 4的过程中，电荷量不断减小. 【答案】BC【思维提升】LC 振荡回路中有两类物理量，当一类物理量处于最大值时，另一类为零. 本题抓住能的转化与守恒解题，若U 减小(放电过程)，则电场能减小，磁场能增加，电流增大；若U 增大(充电过程)，则电流减小.【拓展1】一个电容为C 的电容器，充电至电压等于U 后，与电源断开并通过一个自感系数为L 的线圈放电.从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是( B ) A.振荡电流一直在增大 B.振荡电流先增大后减小C.通过电路的平均电流等于LC U π2 D.磁场能一直在不断增大【解析】放电过程肯定是电流不断增大，所以A 、D 正确而B 错误；注意到总电量为Q ＝CU ，并且在时间t ＝T /4内放电完毕，所以，平均电流为LCU t Q I ===π2，C 正确. 2.电磁波的发射和接收【例2】图(1)为一个调谐接收电路，(a)、(b)、(c)为电路中的电流随时间变化的图像，则( )A.i 1是L 1中的电流图像B.i 1是L 2中的电流图像C.i 2是L 2中的电流图像D.i 3是流过耳机的电流图像【解析】L 2中由于电磁感应，产生的感应电动势的图像是同(a)图相似的，但是由于L 2和D 串联，所以当L 2的电压与D 反向时，电路不通，因此这时L 2没有电流，所以L 2中的电流应选(b)图.【答案】ACD【思维提升】理解调谐接收电路各个元件的作用.注意理论联系实际.【拓展2】各地接收卫星电视信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°的卫星电视信号(如CCTV －5)时，OO ′连线应指向卫星，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°)( BD ) A.有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°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【解析】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°的各地，天线应该朝南偏西，由于地球很大，卫星很高，几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的. 3.狭义相对论的有关分析和计算【例3】如图，设惯性系K ′相对于惯性系K 以速度u ＝c /3沿x 轴方向运动，在K ′系的x ′y ′平面内静置一长为5 m 、与x ′轴成30°角的杆.试问：在K 系中观察到此杆的长度和杆与x 轴的夹角分别为多大？【解析】设杆固有长度为l 0，在K ′系中x ′方向上：l 0x ＝l 0cos α′，y ′方向上：l 0y ＝l 0sin α′，由长度的相对性得K 系中x 方向上：L x ＝l 0x 2)(1c v-= 20)(1 cos cv l -'α y 方向上：l y ＝l 0y ＝l 0sin α′ 因此在K 系中观测时：l ＝α'-=+22022cos )(1cv l l l y xα＝arcta nxy l l = arctan2)(1 tan cv -'α代入数据解得l ≈4.79 m，α≈31.48°可见，杆的长度不但要缩短，空间方位也要发生变化. 【思维提升】长度缩短效应只发生在运动方向上.【拓展3】若一宇宙飞船相对地面以速度v 运动，航天员在飞船内沿同方向测得光速为c ，问在地上的观察者看来，光速应为v ＋c 吗？【解析】由相对论速度变换公式u ＝21cv u vu '++'得： u ＝21ccv v c ++＝c ·v c vc ++＝c 可见在地上的观察者看来，光速应为c ，而不是v ＋c .易错门诊4.对时间延缓效应的认识【例4】飞船A 以0.8c 的速度相对地球向正东方飞行，飞船B 以0.6c 的速度相对地球向正西方飞行，当两飞船即将相遇时A 飞船在自己的天空处相隔2 s 发射两颗信号弹，在B 飞船的观测者测得两颗信号弹相隔的时间间隔为多少？(c 为真空中的光速，结果取两位有效数字) 【错解】首先确定两飞船的相对速度，按照相对论速度合成公式可得=++=22121/1cv v v v v 8.06.018.06.0⨯++c ＝1.4c /1.48于是，在B 飞船中的观察者看来，A 是运动的，运动的时间变慢，所以求得的时间应该比2 s 小，于是理所当然得到发射两颗信号弹的时间间隔为t ＝t 022/-1c v ＝2×2)48141(1./.-s≈0.65 s【错因】解答的错误在于没有认清究竟2 s 所在的参考系相对于信号发射是否是静止的.信号弹是在A 中发射的，A 中发射的时间间隔是2 s ，说明2 s 是固有的时间间隔(相对两次发射事件静止的参考系中的时间间隔)，也就是说，在B 参考系中看，A 是运动的，则运动的时钟变慢了，在B 中的时钟快些，测量出的两次发射时间间隔就大些.【正解】在B 中看，A 是运动的，所以A 中时间的流逝慢，于是A 中的2 s 在B 中应该是2/22/-1c v ≈6.2 s【思维提升】一定要注意：在狭义相对论的范畴内，最小的时间间隔是固有时间间隔，即在与事件相对静止的参考系中所测量得到的两事件的时间间隔或一事件持续的时间是固定的.。

高考物理一轮复习 13-3电磁波相对论课件

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，不能再产生新的电场(或磁场)，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 v＝λf 知不同介质中波的传播速度不同，B 错误；电磁波发生衍射现象时，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电磁波的波长差不多或比波长还要小，D 错误．
A．电磁波是横波 B．电磁波的传播需要介质 C．电磁波能产生干涉和衍射现象 D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
解析：电磁场由近及远的传播形成电磁波，电磁波在传播过程中，电场、磁场以及传播方向三者相互垂直；电磁波是一种波，它具有波的一切特征，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象；电磁波在真空中的速度最大，它的传播不需要介质．
2．电磁波
(1)产生：□5 电磁场由近及远地向周围传播形成电磁波． (2)特点：①电磁波传播不需要□6 任何介质，在真空传
播的速度最大，c＝3×108 m/s.
②电磁波是□7 横波．
③电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象．
(3)电磁波的发射．
①发射条件：足够高的□8 频率和□9 开放电路．
②调制分类：调幅和调频． (4)电磁波的接收．
①调谐：使接收电路产生□10 电谐振的过程． ②解调：使声音或图象信号从□11 高频电流中还原出来
的过程．
3．LC 振荡电路 (1)振动过程：LC 电路在振荡过程中，电路中的电流、电
容器两极板上的电荷量都做□12 周期性的变化，从能量角度看，LC 电路的振荡过程又是□13 电能和□14 磁能的相互转化
答案：ACD
考点二相对论

(最新)2020年高考物理总复习第58讲电磁波相对论简介讲义

第58讲电磁波相对论简介考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求狭义相对论的基本假设狭义相对论时空观与经典时空观的区别、同时的相对性长度的相对性质能关系Ⅰ16年T12B(1)—选择，长度的相对性17年T12B(1)—选择，同时的相对性理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的________；(3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)．2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．________由近及远的传播就形成了电磁波．3．电磁波的特点(1)电磁波是________波．在传播方向的任一点E 和B 随时间作正弦规律变化，E 与B 彼此垂直且与传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v ＝λf＝λT，在真空中的传播速度等于________速．(3)________预言了电磁波的存在．________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉．4．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点(1)要有足够高的振荡________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比；(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的________，才能有效地把电磁场的能量传播出来．2．发射电磁波的目的：传递信息(信号)把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．五、电磁波的传播及波长、频率、波速1．电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)．2．不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．3．v ＝λf，f 是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC 振荡电路的频率f ＝12πLC，改变L 或C 即可改变f ，从而改变电磁波的波长λ.名称项目电磁波机械波研究对象电磁现象力学现象产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速(很大)(c ＝在空气中不大(如声波波速一般为3×108m/s) 340 m/s) 介质需要不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播) 能量传播电磁能机械能七、电磁波谱1．无线电波、________、可见光、________、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．说明：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有____________．2．电磁波谱的特性、应用电磁波谱频率/Hz 真空中波长/m特性应用递变规律无线电波<3×1011>10－3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510－3～10－7红外线遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710－7～10－9化学效应、能杀菌医用消毒、防伪X射线1016～101910－8～10－11贯穿性强检查、医用透视γ射线>1019<10－11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗,衍射能力减弱直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线，X射线和γ射线都有重叠．八、经典时空观1．惯性参考系凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．2．伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的．3．经典时空观(绝对时空观)时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响．4．经典力学的几个基本结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性．九、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是________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________的．十、狭义相对论的时空观1．________的相对性；2．________的相对性．(1)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．(2)在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．(3)长度的变短是相对的．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．时间间隔的相对性十一、质能方程物体是具有能量的，并且物体的能量与其本身的质量有关，且关系为________，其中m 是物体的质量，E是物体具有的能量．方法技巧释难答疑的金钥匙考点1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想【典型例题1】根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是( )A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直考点2 电磁波的特点【典型例题2】下列说法中正确的是( )A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播考点3 电磁波谱【典型例题3】电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．下面正确的是( ) A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领考点4 狭义相对论【典型例题4】用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计1.(16年江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以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c2.(17年江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( ) A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到地球上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到飞船上的钟较慢当堂检测 1.(多选)下列说法正确的是( )A．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在B．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C．随身携带的移动电话既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置D．声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上才能发射出去2．现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的3．(多选)以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为ν的单色光，已知真空中光速为c，则( )第3题图A．该光相对飞船的速度等于c－uB．该光相对飞船的速度等于cC．地球上接受到该光的频率大于νD．地球上接受到该光的频率小于ν4．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )第4题图A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断5．(16年南京模拟)如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度v(v接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5题图第58讲电磁波相对论简介知识整合基础自测一、1.(1)电场(磁场) (2)电场(磁场) (3)频率2．电磁场 3.(1)横 (2)光 (3)麦克斯韦赫兹二、1.(1)频率 (2)空间 2.调幅调频三、介质 c ＝λf 四、调谐七、1.红外线紫外线重叠九、1.相同 2.相同十、1.同时 2.长度十一、E ＝mc 2方法技巧·典型例题1· C 【解析】教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A 、B 正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C 错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D 正确．·典型例题2·A 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中传播速度相等，都等于光速c ，故A 正确；在空气中传播的声波是纵波，故B 错误；声波不仅在空气中可以传播，在其他介质中也可以传播，故 C 错误；光在真空中也可以传播，不需要介质，故D 错误．·典型例题3·D 【解析】雷达是利用微波的反射来测定物体位置的，A 错误．遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B 错误；微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C 错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X 射线的穿透本领；故D 正确；故选D.·典型例题4·A 【解析】由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A 项不正确． ·变式训练1·B 【解析】飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，等于30 m ，故A 错误；地球上的观测者测得该飞船的长度l ＝l 01－（v c）2＝24 m ，所以B正确；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c ，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c ，故C 、D 错误．·变式训练2·AC 【解析】飞船相对于地球高速运动，所以地球上的人观察飞船的时间较慢，而地球相对于飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A 、C 正确，B 、D 错误．当堂检测1．CD 【解析】麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A 错误；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，选项B 错误；移动电话能够收到信息，同时也能发出信息；故既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置；故C 正确；声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上形成载波信号才能发射出去，故D 正确；故选CD.2．B 【解析】要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．3．BD 【解析】由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A 错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于ν，选项C错误，D正确．故选BD.4．C 【解析】由相对论知从B发出的光到C、A的光速相同．相对车内的观察者而言，A、B、C向左运动，所以C先被照亮，C对．5．小于等于【解析】当远离地球时，由于多普勒效应，地面上的人接收到光的频率小于飞船发出光的频率. 在地面上看宇宙飞船，由于“尺缩效应”沿运动方向的长度小，但垂直于运动方向的宽度不变，仍为l.。

江苏省启东市高考物理专项复习电磁波相对论简介狭义相对论相对性原理练习

相对性原理1．在狭义相对论中，下列说法中正确的是（）A．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B．相对论认为时间和空间是脱离物质而独立存在的，是绝对的C．在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生D．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变长了2．下列说法正确的是（）A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小3．下列叙述中正确的是（）A．狭义相对论认为，物体静止时的质量与运动时的质量相等B．在光的衍射现象中，亮条纹位簧是光子到达几率大的位置C．宏观物体的物质波波长非常小，容易观察到它的波动性D．不确定关系表明，可以同时准确地确定粒子的位置和动量4．在高速世界里，时间和空间都是相对的，都会随惯性参照系的选择不同而不同。

爱因斯坦根据基于相对性原理和光速不变原理，建立了狭义相对论，下面正确的是( )A．相对性原理是指，物理规律在一切参照系中都具有相同的形式B．光速不变原理是指，在一切参照系中，测量到的真空中的光速c都一样C．光速不变原理是指，在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样D．上面所述均不正确5．在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光（）A．经过太阳时发生了衍射B．可以穿透太阳及其他障碍物C．在太阳引力场作用下发生了弯曲D．经过太阳外的大气层时发生了折射6．关于狭义相对论的说法，不正确的是（）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．狭义相对论任何情况下都适用7．关于爱因斯坦狭义相对论的描述，下列说法正确的是（）A．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的B．时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关C．一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，竹竿的长度会缩短D．对于确定的物体，无论运动速度有多大，物体的质量都不会改变8．从狭义相对论出发，我们可以得到下列哪些结论（）A．同时的绝对性 B.事件的因果关系可以颠倒C．运动的时钟变慢 D.物体质量随速度增大而增大9．牛顿时空观也叫经典时空观，下列关于经典时空观及经典力学的说法正确的是（）A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B．经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界C．在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的D．经典力学也适用于高速运动的宏观物体10．下列说法中正确的是（）A．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象B．机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关D．狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同E.紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距参考答案：1．答案： A解析：2．答案： BCD3．答案： B4．答案： C5．答案： C解析：根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，A、B、D均错误．6．答案： D解析：由狭义相对论的两个基本假设可知，A、B均正确，狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系(广义相对论则涉及有加速运动的惯性系)，故C正确、D错误．7．答案： A8．答案： CD解析：考点：狭义相对论．分析：解决本题需要了解1、狭义相对论的两个基本假设：①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．②在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C．这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度． 2、狭义相对论的几个重要的效应：①钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；②尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点．③质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大．解答：解：A、C、运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢；运动的钟变慢，打破了同时的相对性．故A错误C正确；B．运动的钟比静止的钟走得慢，但是事件的因果关系不可以颠倒．故B错误；D．质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大，故D正确．故选：CD点评：此题考查狭义相对论的基本结论，记住即可．该类题目要注意多加积累．9．答案： A解析：【考点】狭义相对论．【分析】经典力学的基础是牛顿运动定律，适用于宏观、低速、弱引力的情况．解：A、经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的，故A正确；B．经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观世界，不适应与微观世界，故B错误；C．在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的．故C错误；D．经典力学适用于宏观、低速、弱引力的情况，故D错误．故选：A．【点评】关键是知道牛顿经典力学的本质认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围．10．答案： CD解析：【考点】:波的干涉和衍射现象；双缝干涉的条纹间距与波长的关系；狭义相对论．【分析】:频率相同的波，才能相互干涉；机械波的波速与介质有关；光波在介质中传播的速度与光的频率有关；狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同；双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．结合这些知识进行分析．【:解：A、只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，故A错误．B．机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同．故B错误．C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关．故C正确．D．根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故D正确．E、双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．红光的波长比紫光长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光双缝干涉条纹间距．故E错误．故为：CD．【点评】:本题考查波动部分的基本知识，理解并掌握干涉产生的条件、机械波的波速和光波波速的决定因素、相对论的基本原理等等是解答本题的关键，要加强基础知识的学习，力争不在基础题上失分．。

电磁波相对论(解析版)高考物理二轮复习

解密19电磁波相对论Χγ2T⎧⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎨⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩⎩电磁场有足够高的振荡频率有效发射电磁波条件开放的振荡电路电磁波是横波电磁波特点传播不需要介质，具有波的共性能脱离“波源”独立存在电磁波变化的磁场产生电场麦克斯韦与电磁场理论的两大支柱变化的电场产生磁场电磁波谱：无线电波；红外线；可见光；紫外线；射线；射线振荡电流的产生电磁震荡周期：电磁波原理相对论广义相对论相对论222Δ1ΔΔl l tu vm uu ucE mc E mc⎧⎪⎪⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎨⎩⎧=⎪⎪⎪⎪'+⎪=⎨'⎪+⎪⎪==⎪⎪⎩一切物理规律在任何参考系中都是相同的（广义相对性原理）等效原理物质的引力使光线弯曲结论引力红移水星轨道近日点的进动一切物理规律在惯性参考系中都是相同的（狭义相对论性原理）狭义相对论光速不变原理相对论公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1电磁波与电磁振荡一、麦克斯韦电磁场理论1．理论内容变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。

根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。

2．深度理解（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）振荡电场产生同频率的振荡磁场。

（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3．相关概念及判断方法（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。

（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且互相正交、套连。

（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，感应磁场的方向可由安培定则判定。

二、电磁波1．电磁波的产生如果在空间某区域中有周期性变化的电场，救护在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场······这样，电磁场就由远及近向周围空间传播开去，形成了电磁波。

高三物理学科中的相对论知识点总结与应用

高三物理学科中的相对论知识点总结与应用相对论是物理学中一项重要的理论，它主要由爱因斯坦在20世纪初提出。

在高三物理学科中，相对论也被广泛地涉及和应用。

本文将对高三物理学科中的相对论知识点进行总结，并探讨其应用。

一、狭义相对论知识点总结1. 相对性原理：指出物理规律在惯性参考系下具有相同的形式。

即无论观察者的相对运动如何，物理现象的规律都是不变的。

2. 光速不变原理：无论物体的相对运动如何，光速在真空中的数值都是恒定不变的。

3. 等时原理：不同的观察者在相同的时刻测量到的空间间隔是相同的。

二、狭义相对论的应用1. 时间膨胀：根据狭义相对论的时间膨胀公式，可以计算高速运动物体的时间流逝比静止物体的时间慢。

2. 长度收缩：根据狭义相对论的长度收缩公式，可以计算高速运动物体在运动方向上的长度会缩短。

3. 质能关系：狭义相对论揭示了质量与能量之间的等价关系，即质量可以转化为能量，质能关系表达式为E=mc²。

4. 相对论动量：狭义相对论给出了相对论动量的计算公式，可以描述高速运动物体的动量。

三、广义相对论知识点总结1. 引力场和弯曲时空：广义相对论认为质量和能量会弯曲时空，形成引力场。

2. 时空弯曲的效应：在弯曲的时空中，物体的运动轨迹不再是直线，而是曲线。

光线也会受到引力场的弯曲影响。

3. 等效原理：广义相对论提出，重力场和加速度场的效应等价，即在自由下落的物体中，无法区分是地球的引力作用还是加速度场的作用。

四、广义相对论的应用1. 黑洞：广义相对论揭示了质量足够大的物体会形成黑洞，其中的引力场非常强大。

2. 宇宙膨胀：广义相对论的引力场效应揭示了宇宙的膨胀现象，并提出了宇宙膨胀的宇宙学模型。

3. GPS导航的相对论校正：由于卫星在高速运动中，相对论的效应会导致GPS导航中的时间误差，因此需要进行相对论校正。

综上所述，高三物理学科中的相对论知识点主要涵盖了狭义相对论和广义相对论。

在应用方面，相对论在时间膨胀、长度收缩、质能关系、相对论动量、引力场弯曲等方面都有着广泛的应用。

高考物理一轮总复习第17章电磁波相对论简介(2021年最新整理)

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第17章电磁波相对论简介时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分,共70分。

其中1～6为单选,7～10为多选）1．下列关于电磁波谱各成员说法不正确的是（）A．最容易发生衍射现象的是无线电波B．紫外线有明显的热效应C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件D．晴朗的天空看起来是蓝色的，是光散射的结果答案B解析波长越长越易衍射,故A正确;有明显热效应的是红外线,故B错误；X射线的穿透能力较强,常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确;天空看起来是蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D正确。

2．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。

这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车。

这种遥感照相机敏感的电磁波属于（)A．可见光波段B．红外波段C．紫外波段D．X射线波段答案B解析间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。

再者,红外线有较好的穿透云雾的能力,故选B。

而其他选项的光不具备以上特点,故A、C、D错误。

3．一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L 的线圈放电。

从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是( ）A．振荡电流一直在不断增大B．振荡电流先增大后减小C．通过电路的平均电流等于错误!错误!D．磁场能一直在不断增大答案B解析由电磁振荡的知识可知，在放电过程中电流逐渐增大，磁场能逐渐增大，放电完毕时电流最大,故B选项错误，A、D选项正确。

高考物理一轮复习_第51讲_电磁波_相对论精品课件

例 2 [2010·北京卷] 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
第51讲 │ 要点探究
例 2 A [解析] 本题考查狭义相对论的两个基本假设．一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律都相同．二是光速不变原理．A 对．
第51讲 │ 要点探究
[点评] 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场；电磁波的传播速度与介质有关，在不同的介质中，传播速度一般不同，在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度；若电场或磁场是不变的，则不会产生电磁波．下列变式题是解决有关电磁波性质和应用的问题．
第51讲 │ 考点整合
2.电磁波的特点 (1)电磁波在空间传播_不__需__要___介质； (2)电磁波是__横__波____； (3)电磁波传播的是电磁场的_能__量_____； (4)电磁波能发生反射、折射、干涉、衍射现象．
第51讲 │ 考点整合
三、无线电波的发射和接收 1.电谐振：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． 2.调谐：使接收电路产生__电__谐__振____的过程． 3.解调：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号．解调是调制的_逆__过__程_____．
第51讲电磁波相对论
第51讲 │ 编读互动
编读互动
1．本讲重点复习电磁波的基本概念和狭义相对论简介，要使学生加强对知识的记忆，与机械波进行对比理解．麦克斯韦电磁场理论和电磁波谱是本讲的复习重点．
2．由于本讲概念较多，可以先让学生自学，完成课时作业，然后再针对学生存在的问题有针对性地讲解．教师讲解应着重基础知识，不要深挖，使学生知道就行．

高考物理热点快速突破选考部分专题电磁波相对论简介

专题19 电磁波相对论简介【高考命题热点】主要考查有关电磁波的产生、发射、接收和传播的选择题。

【知识清单】一电磁场和电磁波1．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真空中电磁波的速度为3×108 m/s；③v＝λf对电磁波同样适用；④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。

2．电磁波的发射和接收(1)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。

(2)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程(3)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电磁波谱的特性、应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波＜3×1011＞10－3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510－3～10－7热效应红外线遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710－7～10－9化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强。

(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠。

(3)不同的电磁波，产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；X射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。

(4)电磁波的能量随频率的增大而增大。

高中物理第十五章相对论简介第3、4节狭义相对论的其他结论广义相对论简介4

第3、4节狭义相对论的其他结论广义相对论简介1.光速是宇宙速度的极限，相对任何参考系光速都是一样的。

2．物体的质量随物体速度的增大而增大，质能方程：E ＝mc 2。

3．广义相对论的基本原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的；一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。

4．广义相对论的结论：光线在引力场中偏转；引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现偏差。

一、狭义相对论的其他结论 1．相对论速度变换公式(1)公式：设高速行驶的火车的速度为v ，车上的人以速度u ′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么人相对地面的速度u 为u ＝u ′＋v1＋u ′v c2。

(2)结论：光速c 是宇宙速度的极限，且相对任何参考系，光速都是一样的。

2．相对论质量(1)经典力学：物体的质量是不变的，一定的力作用在物体上产生一定的加速度，足够长时间后物体可以达到任意的速度。

(2)相对论：物体的质量随物体速度的增大而增大。

物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间的关系是：m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2，因为总有v ＜c ，可知运动物体的质量m 总要大于它静止时的质量m 0。

3．质能方程E ＝mc 2。

二、广义相对论简介1．超越狭义相对论的思考爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题：(1)引力问题：万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架。

(2)非惯性系问题：狭义相对论只适用于惯性参考系。

它们是促成广义相对论的前提。

2．广义相对性原理和等效原理(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。

3．广义相对论的几个结论 (1)光线经过强引力场发生弯曲。

(2)引力红移：引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现了差别。

而使矮星表面原子发光频率偏低。

1．自主思考——判一判(1)只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能。

(×) (2)一定的质量总是和一定的能量相对应。

高中物理一轮复习第3章电磁波相对论简介课件新人教选修34

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备考导读
1. 变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ 2. 电磁波的产生、发射和接收Ⅰ 3. 电磁波谱Ⅰ 4. 狭义相对论的基本假设Ⅰ 5. 质速关系、质能关系Ⅰ 6. 相对论质能关系式Ⅰ
1. 本章知识理论性较强，也比较抽象、复杂，特别是相对论．复习时要侧重对基本概念、规律的理解及应用，将本章知识与生活、科技中的一些实例结合． 2. 高考对本章的考查难度不会太大，本章也不是高考的重点与热点．所以复习时要把握好难度，同时不要拓展太宽.
【点拨】解答本题的关键是牢记狭义相对论基本假设，要与时间间隔的相对性、相对论质量、质能方程区分开来．
解析：狭义相对论基本假设为：一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理，由此可知A属于狭义相对论基本假设，故A正确，B、C、D皆错误．
(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．
【解析】如图所示，设S为水池底的点光源，在由S点发出的光线中选取与光线SO成极小的角度从点S射向水面点A，由点A远离法线折射到空气中，因入射角极小，故折射角也很小，进入人眼的两条折射光线的反向延长线交于点S′，该点即为我们看到水池底光源S的像，像点S′到水面的距离h′即为视深．

高三物理第一轮复习第十三章电磁波相对论简介

准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习—3—4 第十三章电磁波、相对论简介【本讲信息】一. 教学内容：3—4 第十三章电磁波、相对论简介二. 高考：变化的磁场产生电场。

变化的电场产生磁场。

电磁涉及其传播。

I电磁波的产生、发射和接收。

I电磁波谱。

I相对论的根本假设。

I质速关系、质能关系。

I相对论质能关系式。

I三. 本章知识络：四. 知识要点：〔一〕电磁振荡A. 振荡电流、振荡电路的义：1. 振荡电流的义：大小和方向均随时间作周期性变化的电流叫振荡电流。

2. 振荡电路的义：能产生振荡电流的电路叫振荡电路，常见的是LC振荡电路。

B. LC电路中振荡电流的产生过程：〔1〕电容器充电而未开始放电时，电容器电压U最大，电场E最强，电场能最大，电路电流I =0；〔2〕电容器开始放电后，由于自感L的作用，电流逐渐增大，磁场能增强，电容器中的电荷减少，电场能减少。

在放电完毕瞬间，U=0，E=0，i最大，电场能为零，磁场能最大。

〔3〕电容器放完电后，由于自感作用，电流i保持原方向继续流动并逐渐减小，对电容器反向充电，随电流减小，电容两端电压升高，磁场能减小而电场能增大，到电流为零瞬间，U最大，E最大，i=0，电场能最大，磁场能为零。

〔4〕电容器开始放电，产生反向放电电流，磁场能增大电场能减小，到放电完了时，U=0，E=0，i最大，电场能为零，磁场能最大。

上述过程反复循环，电路产生振荡电流。

C. 电磁振荡：1. 电磁振荡：在振荡电路中，电容器极板上的电量，通过线圈的电流及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。

2. 阻尼振荡和无阻尼振荡：〔1〕无阻尼振荡：振幅保持不变的振荡叫无阻尼振荡，电路中电场能与磁场能总和不变。

〔2〕阻尼振荡：振幅逐渐减小的振荡叫阻尼振荡，电路中电场能与磁场能总和减少。

D. 电磁振荡的周期和频率：1. 概念：〔1〕周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫周期。

〔2〕频率f：一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。

高考物理《电磁波相对论简介》复习

电磁波相对论简介一、知识脉络电磁波电磁波的发现：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→预言电磁波的存在赫兹证实电磁波的存在电磁振荡：周期性变化的电场能与磁场能周期性变化，周期和频率电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会：电视、雷达等电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、ν射线相对论简介相对论的诞生：伽利略相对性原理狭义相对论的两个基本假设：狭义相对性原理；光速不变原理时间和空间的相对性：“同时”的相对性长度的相对性：2)(1cvll-=时间间隔的相对性：2)(1cvt-∆=∆τ相对论的时空观狭义相对论的其他结论：相对论速度变换公式：21cvuvuu'+'=相对论质量：2)(1cvmm-=质能方程2mcE=广义相对论简介：广义相对性原理；等效原理广义相对论的几个结论：物质的引力使光线弯曲引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别二、知识梳理与例题讲练（一）电磁波的发现1．麦克斯韦的电磁场理论麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：，。

2．电磁场：按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的______和______总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，称为________。

电场和磁场只是这个统一的_______的两种具体表现。

3．电磁波变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播，就形成_________。

①电磁波是__________（填“横波”或“纵波”）。

在电磁波传播方向上的任一点，场强E和磁感应强度B均与传播方向________且随时间变化。

②电磁波的传播不需要介质，在_________中也能传播。

在真空中的波速为c=_________m/s。

③波速和波长、频率的关系：c=_______【例1】下列关于电磁波的说法正确的是 ( CD )A.只要电场和磁场发生变化,就能产生电磁波B.电磁波传播需要介质C.停止发射电磁波,发射出去的电磁波仍能独立存在D.电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随着能量向外传递的【例2】如图所示, 一正离子在垂直匀强磁场的固定光滑轨道内做逆时针匀速圆周运动,当磁场均匀增强时,离子的动能将 ( A )A.增大B.减小C.不变D.可能增大,也可能不变（二）电磁振荡1．振荡电路：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做________，能够产生振荡电流的电路叫________，LC回路是一种简单的_________。

江苏省启东市2018年高考物理专项复习电磁波相对论简介狭义相对论相对论速度变换公式练习

相对论速度变换公式1．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为( )A．0.5c B．0.6cC．0.8c D．0.9c2．根据狭义相对论下列说法正确的是（）A．一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，竹竿的长度会缩短B．对于确定的物体，无论运动速度有多大，物体的质量都不会改变C．宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船上的时钟变慢了D．宇宙飞船高速经过地球附近时，飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了3．下列各选项中，不属于狭义相对论基本结论的是（）A．光子的能量E与光的频率ν成正比，即E＝hνB．物体的质量随着其运动速度的增大而增大C．在不同的惯性参考系中，时间间隔具有相对性D．在不同的惯性参考系中，长度具有相对性4．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。

在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（）A.牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点B.英国物理学家法拉第利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量C.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D.爱因斯坦提出狭义相对论并发现经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体5．关于相对论说法正确是（）A．光速在不同的惯性参考系中都是相同的 B．高速运动的物体沿运动方向的长度变长C．高速运动时物体质量总小于静止时的质量D．在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的6．下列说法正确的是：（）A．爱因斯坦的狭义相对论认为运动的“时钟变快”B．狭义相对论认为一切物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式C．在高速运动情况下，惯性系中的物理规律是不同的D．近年来多次观测到的“引力红移”现象用爱因斯坦的广义相对论无法解释7．甲乘客乘坐在接近光速的火车上，乙观察者站在铁轨附近的地面上，甲、乙两人手中各持一把沿火车前进方向放置的米尺。

教育最新K122019年高考物理总复习第58讲电磁波相对论简介讲义

第58讲电磁波相对论简介理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的________；(3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)．2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．________由近及远的传播就形成了电磁波．3．电磁波的特点(1)电磁波是________波．在传播方向的任一点E 和B 随时间作正弦规律变化，E 与B 彼此垂直且与传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v ＝λf ＝λT，在真空中的传播速度等于________速．(3)________预言了电磁波的存在．________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉．4．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点(1)要有足够高的振荡________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比；(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的________，才能有效地把电磁场的能量传播出来．2．发射电磁波的目的：传递信息(信号)把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．五、电磁波的传播及波长、频率、波速1．电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)．2．不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．3．v ＝λf ，f 是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC 振荡电路的频率f ＝12πLC，改变L 或C 即可改变f ，从而改变电磁波的波长λ.七、电磁波谱1．无线电波、________、可见光、________、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．说明：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有____________．2．电磁波谱的特性、应用,衍射能力减弱直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线，X射线和γ射线都有重叠．八、经典时空观1．惯性参考系凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．2．伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的．3．经典时空观(绝对时空观)时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响．4．经典力学的几个基本结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性．九、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是________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________的．十、狭义相对论的时空观1．________的相对性；2．________的相对性．(1)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．(2)在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．(3)长度的变短是相对的．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．时间间隔的相对性十一、质能方程物体是具有能量的，并且物体的能量与其本身的质量有关，且关系为________，其中m 是物体的质量，E是物体具有的能量．方法技巧释难答疑的金钥匙考点1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想【典型例题1】根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是( )A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直考点2 电磁波的特点【典型例题2】下列说法中正确的是( )A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播考点3 电磁波谱【典型例题3】电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．下面正确的是( ) A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领考点4 狭义相对论【典型例题4】用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计1.(16年江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以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c2.(17年江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( ) A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到地球上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到飞船上的钟较慢当堂检测 1.(多选)下列说法正确的是( )A．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在B．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C．随身携带的移动电话既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置D．声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上才能发射出去2．现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的3．(多选)以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为ν的单色光，已知真空中光速为c，则( )第3题图A．该光相对飞船的速度等于c－uB．该光相对飞船的速度等于cC．地球上接受到该光的频率大于νD．地球上接受到该光的频率小于ν4．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )第4题图A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断5．(16年南京模拟)如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度v(v接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5题图第58讲电磁波相对论简介知识整合基础自测一、1.(1)电场(磁场) (2)电场(磁场) (3)频率2．电磁场 3.(1)横 (2)光 (3)麦克斯韦赫兹二、1.(1)频率 (2)空间 2.调幅调频三、介质 c ＝λf 四、调谐七、1.红外线紫外线重叠九、1.相同 2.相同十、1.同时 2.长度十一、E ＝mc 2方法技巧·典型例题1· C 【解析】教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A 、B 正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C 错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D 正确．·典型例题2·A 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中传播速度相等，都等于光速c ，故A 正确；在空气中传播的声波是纵波，故B 错误；声波不仅在空气中可以传播，在其他介质中也可以传播，故 C 错误；光在真空中也可以传播，不需要介质，故D 错误．·典型例题3·D 【解析】雷达是利用微波的反射来测定物体位置的，A 错误．遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B 错误；微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C 错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X 射线的穿透本领；故D 正确；故选D.·典型例题4·A 【解析】由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A 项不正确． ·变式训练1·B 【解析】飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，等于30 m ，故A 错误；地球上的观测者测得该飞船的长度l ＝l 01－（v c）2＝24 m ，所以B正确；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c ，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c ，故C 、D 错误．·变式训练2·AC 【解析】飞船相对于地球高速运动，所以地球上的人观察飞船的时间较慢，而地球相对于飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A 、C 正确，B 、D 错误．当堂检测1．CD 【解析】麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A 错误；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，选项B 错误；移动电话能够收到信息，同时也能发出信息；故既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置；故C 正确；声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上形成载波信号才能发射出去，故D 正确；故选CD.2．B 【解析】要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．3．BD 【解析】由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A 错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于ν，选项C错误，D正确．故选BD.4．C 【解析】由相对论知从B发出的光到C、A的光速相同．相对车内的观察者而言，A、B、C向左运动，所以C先被照亮，C对．5．小于等于【解析】当远离地球时，由于多普勒效应，地面上的人接收到光的频率小于飞船发出光的频率. 在地面上看宇宙飞船，由于“尺缩效应” 沿运动方向的长度小，但垂直于运动方向的宽度不变，仍为l.。

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(江苏专版)2019年高考物理总复习 第58讲 电磁波相对论简介讲义