高中物理一輪復(fù)習(xí) 第3章 電磁波 相對論簡介課件 新人教版選修34

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1、一、電磁場與電磁波一、電磁場與電磁波1. 麥克斯韋電磁場理論2.電磁場：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，周期性變化的電場和周期性變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場3. 電磁波(1)形成：周期性變化的電場和周期性變化的磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播出去，就形成了電磁波(2)特點(diǎn)電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播在真空中的波速為c3.0108 m/s.波速波長和頻率的關(guān)系：cf.(3)發(fā)射和接收為有效發(fā)射電磁波，振蕩電路必須有足夠高的頻率，并且

2、是開放的；要利用電磁波傳遞信號(hào)需要對電磁波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法接收電磁波時(shí)，先要調(diào)諧使接收電路產(chǎn)生電諧振，再通過檢波“檢”出高頻電流中所攜帶的信號(hào)(4)電磁波的應(yīng)用：廣播、電視、雷達(dá)、無線通信等注意：麥克斯韋根據(jù)他提出的電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在以及在真空中波速等于光速c，而后赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在電磁波和機(jī)械波有本質(zhì)的不同，機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，其波速僅與介質(zhì)有關(guān)；電磁波可以在真空中傳播，其波速與介質(zhì)和波頻有關(guān)二、電磁波譜的分析應(yīng)用二、電磁波譜的分析應(yīng)用 三、相對論簡介三、相對論簡介1. 狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)(1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都

3、是相同的(2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的2. 空間與時(shí)間的相對性(1)長度的相對性： ，即一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度 (l) 總比桿靜止時(shí)的長度 (l0) 小5. 質(zhì)能方程：Emc2公式中m為物體的質(zhì)量，E為它具有的能量6. 廣義相對論簡介(1)廣義相對論的兩個(gè)基本原理廣義相對性原理：在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的等效原理：一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)(2)廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論光線彎曲時(shí)空彎曲引力紅移電磁場和電磁波電磁場和電磁波 (1)麥克斯韋理論的內(nèi)容：_.(2)電磁波在傳播過程中，每處的電場方向和磁場方向總是_的，并和該處電磁波的

4、傳播方向_，這就說明電磁波是_波(3)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)請回答下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的有關(guān)問題雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長范圍是多少？能否根據(jù)雷達(dá)發(fā)出的電磁波確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離？【點(diǎn)撥】(1)熟記麥克斯韋電磁場理論 (2)應(yīng)用電磁波的傳播公式vf. (3)雷達(dá)的相關(guān)知識(shí) 答案：見解析狹義相對論狹義相對論 (2010北京理綜)屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中，_.A. 真空中光速不變 B. 時(shí)間間隔具有相對性C. 物體的質(zhì)量不變 D. 物體的能量與質(zhì)量成正比 【點(diǎn)撥】解答本題的關(guān)鍵是牢記狹義相對論基本假設(shè)，要與時(shí)間間隔的相對性、相對論質(zhì)量

5、、質(zhì)能方程區(qū)分開來 解析：狹義相對論基本假設(shè)為：一是在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；二是真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，即光速不變原理，由此可知A屬于狹義相對論基本假設(shè)，故A正確，B、C、D皆錯(cuò)誤答案：A某人測得一靜止均勻棒長為l、質(zhì)量為m，于是求得此棒的線密度為m/l，假定此棒以速度v在棒長方向上運(yùn)動(dòng)，此人再測棒的線密度應(yīng)為多少，若棒在垂直長度方向上運(yùn)動(dòng)，它的線密度又為多少？ 本章中常常因?yàn)閷溈怂鬼f電磁場理論理解不到位而造成錯(cuò)誤 按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的是()A. 恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場B. 變化的電場周圍產(chǎn)生

6、磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場C. 均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場D. 均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 【正解】根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，恒定的電場(磁場)不能產(chǎn)生磁場(電場)；均勻變化的電場(磁場)產(chǎn)生恒定的磁場(電場)；振蕩的電場(磁場)產(chǎn)生振蕩的磁場(電場)故A、C錯(cuò)誤，B、D正確【錯(cuò)解】BCD【答案】BD十二、近似法十二、近似法 一、方法簡介 近似法是在觀察物理現(xiàn)象、進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)、建立物理模型及推導(dǎo)物理規(guī)律等問題時(shí)，為了分析認(rèn)識(shí)所研究問題的本質(zhì)屬性，往往突出實(shí)際問題的主要方面，忽略某些次要因素，進(jìn)行近似處理在求

7、解物理問題時(shí)，采用近似處理的手段簡化求解過程的方法叫做近似法近似法是研究物理問題的基本思想方法之一，具有廣泛的應(yīng)用善于對實(shí)際問題進(jìn)行合理的近似處理，是從事創(chuàng)造性研究的重要能力之一二、典例分析 (2010貴州檢測)如圖甲所示，岸高為h ，人用繩經(jīng)滑輪拉船靠岸，若當(dāng)繩與水平方向?yàn)闀r(shí)，收繩速率為v ，則該位置船的速率為多大 甲乙試證明單擺在擺角很小的情況下所做的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng) 某水池的實(shí)際深度為h，垂直于水面往下看，水池底的視深為多少？(水的折射率為n)【解析】如圖所示，設(shè)S為水池底的點(diǎn)光源，在由S點(diǎn)發(fā)出的光線中選取一條垂直于面MN的光線，由O點(diǎn)垂直射出，由于觀察者在S正方，所以另一條光線與光線SO

8、成極小的角度從點(diǎn)S射向水面點(diǎn)A，由點(diǎn)A遠(yuǎn)離法線折射到空氣中，因入射角極小，故折射角也很小，進(jìn)入人眼的兩條折射光線的反向延長線交于點(diǎn)S，該點(diǎn)即為我們看到水池底光源S的像，像點(diǎn)S到水面的距離h即為視深一只狐貍以不變的速度v1沿著直線AB逃跑，一只獵犬以不變的速率v2追擊，其運(yùn)動(dòng)方向始終對準(zhǔn)狐貍某時(shí)刻狐貍在F處，獵犬在D處，F(xiàn)DAB，且FDL，如圖甲所示，求獵犬的加速度的大小 甲【解析】獵犬的運(yùn)動(dòng)方向始終對準(zhǔn)狐貍且速度大小不變，故獵犬做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)向心加速度a v22 / r ， r為獵犬所在處的曲率半徑，因?yàn)閞不斷變化，故獵犬的加速度的大小、方向都在不斷變化，題目要求獵犬在D處的加速度大小，由于v2大小不變，如果求出D點(diǎn)的曲率半徑，此時(shí)獵犬的加速度大小也就求出了 乙