1、知识梳理考点突破随堂演练基础课时5 电磁波与相对论知识梳理考点突破随堂演练知识点一、电磁场、电磁波、电磁波谱 1.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生_，变化的电场能够在周围空间产生_。2.电磁场 变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。电场磁场知识梳理考点突破随堂演练3.电磁波(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成_。(2)电磁波的传播不需要_，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是_的(都等于光速)。(3)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_。(4)vf，
2、f是电磁波的频率。4.电磁波的发射(1)发射条件：_电路和_信号，所以要对传输信号进行_(包括调幅和调频)。(2)调制方式 调幅：使高频电磁波的_随信号的强弱而变。调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。电磁波介质相同小开放高频振荡调制振幅知识梳理考点突破随堂演练 调频：使高频电磁波的_随信号的强弱而变。调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法调制。5.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电波的频率_时，激起的振荡电流_，这就是电谐振现象。(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做_。能够调谐的接收电路叫做_电路。(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
3、是_的逆过程，也叫做_。频率相等最强调谐调谐检波调制解调知识梳理考点突破随堂演练6.电磁波谱 电磁波谱 特性 应用 真空中波长/m 频率/Hz 递变规律 无线 电波 波动性强，易发生衍射 无线电技术 103 31011 波 长 减 小 频 率 增 大 红外线 热效应 红外线遥感 103107 10111015 可见光 引起视觉 照明、摄影 107 1015 紫外线 化学效应、荧光效应、能杀菌 医用消毒、防伪 107109 10151017 X射线 贯穿性强 检查、医用透视 1081011 10161019 射线 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗 1019 知识梳理考点突破随堂演练知识点二、狭义
4、相对论的基本假设 质速关系、相对论质能 关系式 1.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_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，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_，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m_相同相同增大知识梳理考点突破随堂演练(2)物体运动时的质量总要_静止时的质量m0。3.相对论质能关系 用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E_。大于mc2知识梳理考点突破随堂演练思考判断(1)电磁波的传播需
5、要介质。()(2)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。()(3)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。()(4)无线电波不能发生干涉和衍射现象。()(5)波长不同的电磁波在本质上完全相同。()(6)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)知识梳理考点突破随堂演练考点一 电磁波和电磁波谱 电磁波与机械波的比较 名称 项目 电磁波 机械波 不同点 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 本质 是物质，是电磁现象，是电磁振荡的传播 不是物质，是机械振动在介质中的传播 传播机理 电磁场交替感应 质点间相互作用 传播介质 不需要介质(在
6、真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)波的种类 横波 既有横波也有纵波 速度特点 由介质和频率决定，在真空中等于光速(很大)(c3108 m/s)仅由介质决定 相同点 能量 都携带能量并传播能量 速度公式 vf 遵循规律 均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象 知识梳理考点突破随堂演练【例1】(多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是()A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关 知识梳理考点突破随堂演练答案 ABC
7、 解析 A、B 均与事实相符，所以 A、B 正确；根据cf，电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以 C 正确；电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以 D 错误。知识梳理考点突破随堂演练【变式训练】1.(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A.红外线比红光波长长，它的热作用很强 B.X射线就是伦琴射线 C.阴极射线是一种频率极高的电磁波 D.紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用 知识梳理考点突破随堂演练解析 在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的长，而红光属于可见光，故选项A正确；阴极射线与电
8、磁波有着本质的不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中可能会偏转，电磁波在真空中的速度是3108 m/s，而阴极射线的速度总是小于3108 m/s，阴极射线实际是高速电子流，故选项C错误；X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故选项B正确；紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项D正确。答案 ABD 知识梳理考点突破随堂演练考点二 狭义相对论的简单应用【例2】(多选)关于狭义相对论的说法，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
9、性参考系中，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.狭义相对论在任何情况下都适用 解析 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，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，D错误。ABC知识梳理考点突破随堂演练【变式训练】2.(多选)对于公式 mm01vc2，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 v0 时，物体的质量 mm0，即物体的质量改变了，故经典
10、力学不再适用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的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D.通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化知识梳理考点突破随堂演练解析 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A、B错误，C、D正确。答案 CD 知识梳理考点突破随堂演练1.(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波 B.紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健
11、康 C.X射线和射线的波长比较短，穿透力比较强 D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 解析 无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确；紫外线的频率比可见光高，B错误；X射线和射线的波长短，能量大，穿透能力强，故C正确；任何物体都能辐射红外线，D错误。AC知识梳理考点突破随堂演练2.(多选)下列说法正确的是()A.红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中传播的速度均为3.0108 m/s B.红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性 C.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 D.日光灯是紫外线的荧光效应的应用 解析 所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，
12、故A正确；红外线应用在遥感技术中是利用它有较强的衍射能力，故B错误；对同一介质紫外线比红外线的折射率大，故紫外线比红外线在水中的传播速度小，故C正确；日光灯应用了紫外线的荧光效应，故D正确。ACD知识梳理考点突破随堂演练3.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 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.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 解析 电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，选项A错误；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B超”中的超声波属于机械波，
13、它们的传播速度不同，选项C错误；遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多，选项D错误。答案 B 知识梳理考点突破随堂演练4.(多选)以下物理学知识的相关叙述中正确的是()A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 B.变化的电场周围不一定产生变化的磁场 C.测速仪通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理 D.狭义相对论认为，在惯性参考系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关 解析 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，选项A错误；在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，选项B正确；测速仪通过发射超声波测量车速是利用了波的反射原理，选项C错误；狭义相对论认为，在任何惯性参考系中，真空中的光速均不变，选项D正确。答案 BD 知识梳理考点突破随堂演练5.如图1所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()图1 A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 解析 根据光速不变原理可知：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故D正确。答案 D 知识梳理考点突破随堂演练小结巧记 1种理论麦克斯韦电磁场理论 2种假设爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设 1个区别电磁波和机械波的区别 1个公式vf