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1、選考內容選考內容第第 3 講講 電磁場電磁波相對論電磁場電磁波相對論 麥克斯韋電磁場理論麥克斯韋電磁場理論 電磁波電磁波 電磁振蕩電磁振蕩 電路分析：甲圖：電場能達到最大，磁場能為零，電路中電流i0甲乙：電場能，磁場能，電路中電流i，電路中電場能向磁場能轉化，叫放電過程乙圖：磁場能達到最大，電場能為零，電路中電流i達到最大乙丙：電場能，磁場能，電路中電流i，電路中磁場能向電場能轉化，叫充電過程丙圖：電場能達到最大(與甲圖的電場反向)，磁場能為零，電路中電流為零丙?。弘妶瞿埽艌瞿?，電路中電流i，電路中電場能向磁場能轉化，叫放電過程丁圖：磁場能達到最大，電場能為零，回路中電流達到最大(方向與原方
2、向相反)丁戊：電場能，磁場能，電路中電流i，電路中磁場能向電場能轉化，叫反向充電過程戊與甲是重合的，從而振蕩電路完成了一個周期3充電過程：電場能在增加，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電荷量在增加從能量看：磁場能在向電場能轉化4放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電荷量在減少從能量看：電場能在向磁場能轉化在振蕩電流的形成過程中，幾個主要物理量的變化情況是：(1)電容器電荷量Q、兩極間電壓U、電場能E電變化規(guī)律相同(2)線圈中電流I、磁場能E磁變化規(guī)律相同(3)電容器放電時，Q、U、E電均減小，I、E磁則增大，放電結束時，Q、U、E電為零而I、E磁達最大，電
3、容器充電時，情況相反.無線電波的發(fā)射和接收無線電波的發(fā)射和接收 在發(fā)射用于通信等無線電波時，必須讓電磁波隨各種信號而改變，這一過程叫調制使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調幅，使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調頻2調幅與調頻的區(qū)別：讓高頻電磁波的振幅隨信號的強弱變化而變化的調制過程叫調幅一般地，廣播電臺的中波、短波廣播以及電視廣播中的圖象信號都是采用調幅波；讓高頻電磁波的頻率隨信號變化而變化的調制過程叫調頻一般的，廣播電臺的立體聲廣播以及電視廣播中的伴音廣播都是采用調頻波的.電視和雷達電視和雷達 電磁波譜電磁波譜 2不同電磁波產生機理不同：無線電波由振蕩電路中自由電子的周期性運動產生；可見光由原
4、子的外層電子受激后產生；X射線由原子的內層電子受激后產生；射線是原子核受到激發(fā)后產生的3不同電磁波的特性不同：無線電波易發(fā)生干涉和衍射紅外線有顯著熱作用；可見光可引起視覺反應；紫外線有顯著的化學作用；X射線的穿透能力很強；射線的穿透能力更強4各種電磁波的產生機理及性質電磁波電磁波產生機理產生機理特性特性應用應用無線電波無線電波LC電路中的周電路中的周期性振蕩期性振蕩波動性強波動性強無線電技術無線電技術紅外線紅外線原子的最外層原子的最外層電子受激發(fā)后電子受激發(fā)后產生的產生的熱作用顯著，衍熱作用顯著，衍射性強射性強加熱，高空攝影，紅外遙感加熱，高空攝影，紅外遙感可見光可見光引起視覺產生色引起視覺產
5、生色彩效應彩效應照明，攝影，光合作用照明，攝影，光合作用紫外線紫外線化學、生理作用化學、生理作用顯著，能產生熒顯著，能產生熒光效應光效應日光燈，醫(yī)療上殺菌消毒，日光燈，醫(yī)療上殺菌消毒，治療皮膚病，軟骨病等治療皮膚病，軟骨病等倫琴射線倫琴射線原子的內層電原子的內層電子受激發(fā)后產子受激發(fā)后產生的生的穿透本穿透本領很大領很大醫(yī)療透視，工作醫(yī)療透視，工作探傷探傷射線射線原子核受激發(fā)原子核受激發(fā)后產生的后產生的穿透本穿透本領最強領最強探傷，對生物組探傷，對生物組織的物理、化學織的物理、化學作用，醫(yī)療上殺作用，醫(yī)療上殺菌消毒菌消毒或用對紅外線敏感的照相底片進行遠距離攝影和高空攝影，就可察知物體的形狀和特征
6、這種技術稱為紅外線遙感利用遙感技術可在飛機或衛(wèi)星上勘測地形、地貌，監(jiān)測森林火情和環(huán)境污染，預報臺風、寒潮，尋找水源或地熱等此外，根據物質對紅外線的吸收情況，可以研究物質的分子結構(1)紫外線具有化學作用，可利用紫外線殺菌消毒(2)紫外線有顯著的生理作用，能促進人體對鈣的吸收，改善人的身體健康(3)紫外線具有熒光作用，可以用來設計防偽措施狹義相對論的基本假設狹義相對論的基本假設 狹義相對論的時空觀狹義相對論的時空觀 在S系中，A以速度v向光接近，B以速度v離開光，事件1與事件2同時發(fā)生在S系中，光信號相對車廂的速度v1cv，v2cv，事件1與事件2不是同時發(fā)生即S系中同時發(fā)生的兩個事件，在S系中
7、觀察卻不是同時發(fā)生的因此，“同時”具有相對性(2)低速空間相對論效應可忽略(3)長度收縮是相對的，K系認為靜止在K系中的尺收縮，反之，K系認為靜止在K系中的尺收縮.質速關系質能關系質速關系質能關系 電磁場理論和電磁波電磁場理論和電磁波 命題規(guī)律根據麥克斯韋電磁場理論，判斷是否產生命題規(guī)律根據麥克斯韋電磁場理論，判斷是否產生電磁波電磁波解析根據麥克斯韋的電磁場理論可知選項A錯誤若電場或磁場的變化是均勻的，則不能形成電磁波，只能形成穩(wěn)定的磁場或電場，B項正確若電場的變化是非均勻的，則可形成電磁場，由電磁場的定義可知C正確英國物理學家麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在，并指出電磁波的特點例如：電磁波
8、的傳播不需要介質，它在真空中的速度等于光速，電磁波是橫波等，進而說明光是電磁波家庭中的一員二十多年后德國物理學家赫茲用實驗驗證了電磁波的存在所以D正確答案BCD總結評述緊緊抓住麥克斯韋電磁場理論的要點，并深刻理解是解決本類題的關鍵麥克斯韋電磁場理論可以理解為：靜止電場不產生磁場，電場獨立存在，均勻變化的電場產生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場產生非穩(wěn)定磁場，振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場(2011南京模擬)關于電磁波和電磁場，下列敘述中正確的是()A均勻變化的電場在它的周圍空間產生均勻變化的磁場B電磁波中每一處的電場強度和磁感應強度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直C電磁波和機械波一樣依賴于介質傳
9、播D只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產生電磁波答案BD解析根據麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場在它的周圍空間產生穩(wěn)定的磁場，故選項A是錯誤的因電磁波中每一處的電場強度和磁感應強度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直，所以電磁波是橫波，故選項B是正確的電磁場可以在真空中傳播，故選項C是錯誤的只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就在周期性變化的電場周圍產生同頻率變化的磁場，周期性變化的磁場周圍產生同頻率變化的電場，這樣由近及遠傳播，形成了電磁波，故選項D是正確的.命題規(guī)律考查雷達的工作原理及應用電磁波的應用電磁波的應用 (1)太陽能電池將實現哪種轉換()A光能微波B光能熱能C光能
10、電能 D電能微波(2)在1100km高空的衛(wèi)星電站的速度約為()A3.1km/s B7.2km/sC7.9km/s D11.2km/s(3)微波是()A超聲波 B次聲波C電磁波 D機械波(4)飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機安全無恙()A反射 B吸收C干涉 D衍射(5)微波對飛鳥是致命的，這是因為微波的()A電離作用 B穿透作用C生物電作用 D產生強熱效應答案答案(1)C(2)B(3)C(4)A(5)D總結評述電磁波的發(fā)射、接收等知識與生產生活聯系密切，對相關知識不要深究，但也要有所了解同時以此為科技背景也可考查其他章節(jié)的有關知識，如本題第(2)問，值得引起重視(2011揚州模擬)某高速公路自
11、動測速儀裝置如圖甲所示，雷達向勻速駛來的汽車發(fā)射不連續(xù)的電磁波，每次發(fā)射時間約為百萬分之一秒，相鄰兩次發(fā)射時間間隔為t.當雷達向汽車發(fā)射電磁波時，在指示熒光屏上呈現出一個尖波根據兩個波的距離，可以計算出汽車距雷達的距離，根據自動打下的紙帶，如圖乙所示，可求出該汽車的車速，請根據給出的t1、t、t2、c求出汽車車速表達式命題規(guī)律考查時間相對性、空間相對性的簡單計算狹義相對論的簡單應用狹義相對論的簡單應用 一枚靜止時長30m的火箭以3km/s的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測得火箭的長度為多少？如果火箭的速度為光速的二分之一時，觀察者測得火箭的長度為多少？答案30m26m命題規(guī)律考查質能方程的
12、簡單應用質能方程的簡單應用質能方程的簡單應用 答案答案(1)5.81013J(2)0.08總結評述質能方程Emc2表明物體具有的總能量與它的質量之間存在正比關系，運動物體動能為總能量與靜止時的能量差，即EkEE0mc2m0c2.聯合國將2005年定為“國際物理年”，以紀念愛因斯坦對物理學的巨大貢獻對于愛因斯坦提出的質能方程Emc2，以下看法中正確的是()AEmc2表明物體的能量與其質量成正比BEmc2中的E表示發(fā)生核反應過程中釋放的核能C根據Emc2可以計算核反應中釋放的核能DEmc2表示發(fā)生的質量虧損m轉變?yōu)槟芰縀釋放出來答案AC解析愛因斯坦質能方程Emc2表明物體的能量與它的質量之間存在正比關系，并不是指核反應過程中釋放的核能，故A正確，B錯誤Emc2中的m不一定是指質量虧損，也可能是增加的質量，它描述的是m與E的對應關系，故C正確，D錯誤
江蘇省金湖縣第二中學高考物理總復習課件 3 電磁場 電磁波 相對論 新人教版選修34
