高考物理复习第12章机械振动与机械波光电磁波与相对论第4讲电磁波与相对论市赛课公开课一等奖省名师优质.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第十二章机械振动与机械波光电磁波与相对论,走向高考 高考总复习 人教版 物理,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,走向高考,物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教,版 高考总复习,1/55,机械振动与机械波光,电磁波与相对论,第十二章,2/55,第4讲电磁波与相对论,第十二章,3/55,考 纲 解 读,1,基础自主梳理,2,跟踪自测巩固,3,重点题型突破,4,课 时 作 业,5,4/55,考 纲 解 读,5/55,1掌握麦克斯韦电磁场理论，知道电磁波是横波。,2了解电磁波产生、传输、发射和接收，熟记电磁波谱。,3了解狭义相对论基本假设和几个主要结论。,6/55,基础自主梳理,7/55,1,改变磁场产生电场。,2改变电场产生磁场。,3电磁场：改变电场和磁场总是相互联络，形成一个不可分离统一场，这就是_。,麦克斯韦电磁场理论,电磁场,8/55,电磁波,1,产生：改变电场和_磁场总是交替产生，由发生区域向周围空间传输开去，就形成_。,2特点,(1)电磁波传输不需要_，但能够在介质中传输。,(2)以下列图所表示，在电磁波中每处电场强度和磁感应强度方向总是垂直，而且都跟电磁波传输方向垂直，所以电磁波是_。,改变,电磁波,介质,横波,9/55,(3)电磁波波速等于光速，实际上，光就是特定频率范围内电磁波。,10/55,无线电波发射和接收,1,基本概念：无线电技术中使用电磁波叫做无线电波。无线电波波长从_。依据波长(或频率)，通常将无线电波分成几个波段，每个波段无线电波分别有不一样用途。,几毫米到几十千米,11/55,2无线电波发射,无线电波发射必须采取开放电路，如图甲所表示，开放电路由振荡器、_、天线、_等几部分组成。,在发射用于通信等无线电波时，必须让电磁波随各种信号而改变，这一过程叫调制。使高频振荡振幅随信号而改变叫做调幅，使高频振荡频率随信号而改变叫做调频。,互感线圈,地线,12/55,3无线电波接收,无线电波接收必须采取调谐电路，如图乙所表示，调谐电路由可变电容器、_、天线、地线等几部分组成。当接收电路固有频率跟接收到电磁波频率相同时，接收电路产生振荡电流最强，这种现象叫电谐振。使接收电路产生电谐振过程叫做调谐。另外，要还原为原始信号，还必须有检波等解调过程。,电感线圈,13/55,1,电磁波按波长由大到小次序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、,X,射线、,射线。,2不一样电磁波产生机理不一样：无线电波由振荡电路中自由电子周期性运动产生；可见光由原子外层电子受激后产生；,X,射线由原子内层电子受激后产生；,射线是原子核受到激发后产生。,3不一样电磁波特征不一样：无线电波易发生干涉和衍射。红外线有显著热作用；可见光可引发视觉反应；紫外线有显著化学作用；,X,射线穿透能力很强；,射线穿透能力更强。,电磁波谱,14/55,4各种电磁波产生机理及性质,电磁波,产生机理,特征,应用,无线电波,LC电路中周期性振荡,波动性强,无线电技术,红外线,原子最外层电子受激发后产生,热作用显著，衍射性强,加热，高空摄影，红外遥感,可见光,引发视觉产生色彩效应,照明，摄影，光合作用,紫外线,化学、生理作用显著，能产生荧光效应,日光灯，医疗上杀菌消毒，治疗皮肤病，软骨病等,15/55,电磁波,产生机理,特征,应用,伦琴射线,原子内层电子受激发后产生,穿透本事很大,医疗透视，工作探伤,射线,原子核受激发后产生,穿透本事最强,探伤，对生物组织物理、化学作用，医疗上杀菌消毒,16/55,1时间相对性,(1)同时相对性：在一个惯性参考系中“同时”发生两个事件，在另一个惯性参考系中可能是不一样时，即同时是相正确。,(2)时间间隔相对性：当从地面观察以速度,v,前进火车时，车上时间进程变慢了，不但时间变慢了，物理、化学过程和生命过程都变慢了，这称为时间膨胀。,关系式为：_,相对论,17/55,2,空间相对性,长度相对性：相对地面以速度,v,运动物体，从地面上看，沿着运动方向上长度变短了，速度越大，变短越多。,关系式为：_,18/55,19/55,跟踪自测巩固,20/55,21/55,(5)使电磁波随各种信号而改变技术叫作调制。(),(6)接收电路产生电谐振过程叫作调幅。(),(7)解调是调制逆过程。(),答案：,(1),(2),(3)电磁波能够脱离“波源”而独立存在。,(4),(5),(6)接收电路产生电谐振过程叫做调谐。,(7),22/55,答案：,D,解析：,依据麦克斯韦电磁场理论，只有改变电场才能产生磁场，均匀改变电场产生恒定磁场，非均匀改变电场产生改变磁场。分析可知，D正确。,23/55,24/55,答案：,B,解析：,要产生电磁波，必须要有改变磁场与改变电场，即电磁场，电磁场在介质中传输产生电磁波，A错误。经过电磁波能够实现各种通信，B正确。,“,B超,”,是利用了超声波反射原理，C错误。车站、机场安全检验时,“,透视,”,行李箱安检装置是利用X射线实现成像，D错误。25/55,26/55,答案：,BCD,解析：,要有效发射电磁波必须采取高频开放电路，故A错B正确；依据电谐振原理，C正确；接收电磁波中携带信号，必须要检波，D对。,27/55,重点题型突破,28/55,1电磁波与机械波区分,电磁波,机械波,电磁波,对象,研究力学现象,研究电磁现象,周期性改变物理量,位移随时间和空间周期性改变,电场强度E和磁感应强度B随时间和空间周期性改变,传输,传输需要介质，波速与介质相关，与频率无关，分横波和纵波两种,传输无需介质，在真空中波速总是c，在媒质中传输时，波速与媒质及频率都相关系，是横波,产生,由质点(波源)振动产生,由周期性改变电流(电磁振荡)激发,29/55,30/55,31/55,(2)当前雷达发射电磁波频率多在200MHz至1000MHz范围内。请回答以下关于雷达和电磁波相关问题。,雷达发射电磁波波长范围是多少？,能否依据雷达发出电磁波确定雷达和目标间距离？,解析：,(1)假如电场(或磁场)是均匀改变，产生磁场(或电场)是恒定，不能产生新电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确，C错误；电磁波传输速度跟介质相关，频率由波源决定，同一频率电磁波在不一样介质中波长不等，由,v,f,知不一样介质中波传输速度不一样，B错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传输，D错误。,32/55,33/55,名师归纳：电(磁)场产生,改变电场周围能够产生磁场，但此磁场可能稳定也可能改变，假如电场是均匀改变，所产生磁场将稳定不变(此磁场不会再产生电场)，所以我们能够说,“,改变电场产生磁场,”,，但不能说,“,改变电场产生改变磁场,”,。,34/55,答案：,C,35/55,解析：,电磁波在真空和介质中都能够传输，A错；均匀改变电场不会产生电磁波，B错；做变速运动电荷，形成改变磁场，假如电荷运动满足一定条件，则改变磁场能够产生改变电场，从而产生电磁波，C正确；麦克斯韦只是预言了电磁波存在，赫兹第一次用试验证实了电磁波存在，D错。,36/55,1红外线辐射应用,所谓热辐射，主要就是指红外线辐射。红外线在生产和军事上有着主要应用。比如用红外线烘干油漆，干得快、质量好；因为坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，而且不一样物体所辐射红外线，其波长和强度不一样，故在夜间或浓雾天气可经过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到信号进行处理，或用对红外线敏感摄影底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体形状和特征。,电磁波谱,37/55,这种技术称为红外线遥感。利用遥感技术可在飞机或卫星上勘测地形、地貌，监测森林火情和环境污染，预报台风、寒潮，寻找水源或地热等。另外，依据物质对红外线吸收情况，能够研究物质分子结构。,2,可见光,在电磁波谱中，可见光只占很小波段，即波长范围在400760nm之间，这些电磁波能使人眼产生视觉。人眼所看见不一样颜色光，实际上是不一样波长电磁波，白光则是各种颜色(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)可见光混合。波长最长可见光是红光(,630760nm)，波长最短光是紫光(,400430nm)。,38/55,3,紫外线,在医疗上有其应用；许多昆虫对紫外线尤其敏感，可用紫外灯来诱捕害虫；紫外线还会引发强烈化学作用，使摄影底片感光。另首先，波长为290320nm紫外线，对生命有害。臭氧对太阳辐射紫外线吸收能力极强，有95%以上可被它吸收。臭氧层在地球上方1050km之间，它是地球生物保护伞。,(1)紫外线含有化学作用，可利用紫外线杀菌消毒。,(2)紫外线有显著生理作用，能促进人体对钙吸收，改进人身体健康。,(3)紫外线含有荧光作用，能够用来设计防伪办法。,39/55,4,伦琴射线,X,射线又称伦琴射线(欲称,X,光)，是波长比紫外线更短电磁波。它普通是由伦琴射线管产生，也可由高速电子流轰击金属靶产生，它是由原子中内层电子发射。,X,射线含有很强穿透能力，能使摄影底片感光、使荧光屏发光。这种性质，在医疗上广泛用于透视和病理检验；工业上可作为工业探伤等无损检测必要伎俩。因为,X,射线波长与晶体中原子间距线度相当，也常被用来分析晶体结构。,40/55,5,射线,射线是一个比,X,射线波长更短电磁波。它波长在0.3nm以下。它来自宇宙射线或是由一些放射性元素在衰变过程中放射出来。,射线能量极高，穿透能力比,X,射线更强，也可用于金属探伤等。经过对,射线研究，还可帮助了解原子核结构。另外，原子武器爆炸时，有大量,射线放出。,41/55,42/55,(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得很好。这里“神灯”是利用_。,A光全反射,B紫外线含有很强荧光作用,C紫外线含有杀菌消毒作用,DX射线很强贯通力,E红外线含有显著热效应,F红外线波长较长，易发生衍射,43/55,解析：,(1)X光机是用来透视人体内器官，所以需要含有较强穿透力电磁波，但又不能对人体造成太大伤害，所以采取了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害X射线，选择D。,(2)紫外线灯主要是用来杀菌，所以它应用是紫外线杀菌作用而非荧光作用，所以选择C。,(3),“,神灯,”,又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用是红外线热效应，使人体局部受热，血液循环加紧所以选择E。,答案：,(1)D(2)C(3)E,44/55,答案：,B,45/55,解析：,任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈红外线。车队离开后，空气中热还没有马上散发掉，遥感摄影机还能探测到车队刚才走过轨迹。,46/55,1对,“,同时,”,相对性了解,(1)经典时空观：在同一个惯性系中不一样地点同时发生两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时。,(2)相对论时空观：“同时”含有相对性，即在同一个惯性系中不一样地点同时发生两个事件，在另一个惯性系中观察就不一定是同时发生。,对狭义相对论了解,47/55,48/55,49/55,50/55,51/55,(2)参考系,O,相对于参考系,O,以速度,v,向右运动，人看到光速应是多少？,(3)参考系,O,相对于参考系,O,以速度,v,向左运动，人看到光速又是多少？,解析：,依据狭义相对论一个基本假设：光速不变原理，可知光速是不变，都应是,c,。,答案：,(1),c,(2),c,(3),c,52/55,53/55,答案：,D,解析：,依据光速不变原理可知：真空中光速在不一样惯性参考系中都是相同，故D正确。,54/55,课 时 作 业,55/55,