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(共15张PPT)
知识点一 电磁场与电磁波
1.麦克斯韦系统总结了前人对电磁规律的研究成果，建立了电磁场理论，并预言了_______的存在.
电磁波
2.对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解
(1)恒定的磁场(电场)不能产生电场(磁场).
(2)周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)，才能形成电磁波.
(3)变化的磁场能够在周围空间产生电场，这种电场与电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体或者有无闭合电路无关.
不需要
开放
高频
调制
振幅
频率
2.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_____.
(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫做_____.检波是____的逆过程，也叫做_____.
相同
最强
调谐
检波
调制
解调
知识点三 电磁波谱
1.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱.
2.电磁波谱的分析应用
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 >10－3 ＜3×1011 衍
射
能
力
减
弱
　直
线
传
播
能
力
增
强
红外线 热效应 红外线遥感 10－3～10－7 1011～1015
可见光 引起视觉 照明、摄影 10－7 1015
紫外线 化学效应、荧光效应、能杀菌 医用消毒、防伪 10－7～10－9 1015～1017
X射线 贯穿
性强 检查、医用透视 10－8～10－11 1016～1019
γ射线 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗 ＜10－11 ＞1019
3.不同电磁波频率和波长不同，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、伦琴射线、γ射线等，穿透能力较强.
相同的
相同的
要点一　对麦克斯韦电磁场理论的理解
[突破指南]
【典例1】 (2015·山东济南质检)下列关于电磁场的说法中正确的是
(　　)
A.只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
B.任何变化的电场周围一定有磁场
C.振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场
D.电磁波的理论在先，实践证明在后
解析　①振荡电场和振荡磁场交替产生,形成电磁波，A错、C对；②变化电场一定产生磁场，B对；③麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹进行验证，D正确.
BCD
要点二　电磁波与机械波的区别
[突破指南]
区别 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
纵、横波 横波 纵波或横波
波速 在真空中等于光速(很大) 在介质中较小(如在空气中声速约为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
【典例2】 有关电磁波和声波，下列说法错误的是(　　)
A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B.由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C.电磁波是横波，声波也是横波
D.由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
解析　①电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，选项A正确；②电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中传播速度大，选项B正确；③电磁波的传播方向与E、B两个矢量的振动方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选项C错误；④电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变短，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变长，选项D正确.故答案为C.
答案　C考点一　电磁波
1．(2015·北京理综，20，6分)( ( http: / / www.21cnjy.com )难度★★)利用所学物理知识，可以初步了解常用 的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L 和电容C构成的LC振荡电路，公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的 机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应 电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传 输．下列说法正确的是(　　)
A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流
D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信 息
解析　LC振荡电路的固有频率f＝ ( http: / / www.21cnjy.com ),IC卡中有一个LC振荡电路，读 卡机发出的电磁波被LC振荡电路接收，所以IC卡工作所需要的能量来源于 读卡机发射的电磁波的能量,A错误；当读卡机发射的电磁波的频率与IC卡 内LC振荡电路的固有频率一致时,才能发生电谐振，IC卡才能有效工作，B 正确；若读卡机发出的电磁波偏离该特定频率，虽不能产生电谐振，但也能 产生感应电流，电流较小，不能使IC卡有效工作,C错误；由题意知，达到 一定电压后，驱动卡内芯片向读卡机进行数据处理和传输，故D错误．
答案　B
2．(2014·四川理综,2，6分)(难度★★)电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于 电磁波的说法符合实际的是(　　)
A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
解析　衍射现象是波特有的现象，故电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁波能发生衍射现象，A错误；遥控 器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的，B错误；根据多普勒效应， 当天体相对地球运动时，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据 其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中的速度是 定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误．
答案　C
3．(2013·浙江理综，14，6分)(难度★★)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、声波都能够传递信息，A ( http: / / www.21cnjy.com )项错误；手机通话时将人的声音转 化为电信号并通过电磁波传递，B正确；医院“B超”的超声波属于声波， 传播速度远小于光速，C错误；红外线与X射线相比频率低，波长长，D错 误．
答案　B
4．(2013·四川理综，1，6分)(难度★★)下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
解析　电磁波的传播不需要介 ( http: / / www.21cnjy.com )质，能够在真空中传播，并不是只能在真空中 传播，A错误；均匀变化的电场，产生恒定的磁场，并不能生成电磁波，B 错误；如果做变速运动的电荷产生非均匀变化的磁场，可以生成电磁波，C 正确；赫兹利用实验第一次验证了电磁波的存在，D错误．
答案　C
5．(2012·浙江理综, ( http: / / www.21cnjy.com )20，6分)(难度★★)(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度， 将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可 通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与 C构成的回路中产生周期T＝2π的振荡电流.当罐中的液面上升时(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电容器的电容减小
B．电容器的电容增大
C．LC回路的振荡频率减小
D．LC回路的振荡频率增大
解析　根据平行板电容器的电容公式C＝，知道液面上升,则板间的平 均电介质常数εr增大，得C增大，A错误、B正确；LC振荡电路周期T＝2 π，在C增大时，T增大，所以频率减小，C正确、D错误．
答案　BC
考点二　相对论
1．(2013·江苏单科，12B(2))(难 ( http: / / www.21cnjy.com )度★★)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同 向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c).地面上测得它们相距为L，则 A测得两飞船间的距离________(选填“大于”、“等于”或“小于”)L.当B 向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．
解析　从飞船A测量时飞船B是静止的，从地面 ( http: / / www.21cnjy.com )上测量时两飞船都是运动的， 由相对论的“尺缩效应”知运动长度要缩短,故从地面测得的飞船间距 小．由光速不变原理知光信号的传播速度与参考系是无关的，故A测得该信 号的速度仍为光速c.
答案　大于　c(或光速)A组　基础训练
选择题
1．(2015·浙江六校联盟联考)(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．电磁波是横波
B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制
C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性
D．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线
解析　电磁波是横波，选项A正确；为了从 ( http: / / www.21cnjy.com )高频电流中取出所携带的声音信 号就要进行解调，选项B错误；红外线应用在遥感技术中是利用红外线探测 器接收物体发出的红外线，可探知被探物体的特征，选项C错误；医学上用 透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线，选项D正确．
答案　AD
2．(2015·江苏苏北三市二次调研)(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C．根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相 同的
D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
解析　电磁波能在真空中传播，机械波不能在 ( http: / / www.21cnjy.com )真空中传播，A错误；铁路、 民航等安检口使用电磁感应对行李内物品进行检测，B错误；在不同的惯性 参考系中，一切物理规律都是相同的，C正确；干涉现象中，其振动加强区 域与减弱区域是稳定不变的，D正确．
答案　CD
3．(2014·浙江衢州高三模拟)(多选)下列说法正确的是(　　)
A．手机通话时发射的无线电波都是经过调制的
B．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率
C．当变压器的铁芯不闭合时，其原、副线圈的电压比不等于其匝数比
D．LC振荡电路中产生随时间t按i＝asin bt的规律变化的振荡电流时,发射 的电磁波的波长为(c为真空中的光速)
解析　调制就是把信号加载到载波中的过程， ( http: / / www.21cnjy.com )所以A正确；根据多普勒效应， 波源和观察者相互靠近时，现察者接收的频率要高于发射频率，所以B错误； 铁芯不闭合时，因为漏磁现象，会造成穿过两个线圈的磁通量不相等，故C 正确；根据b＝和λ＝cT可知，发射的电磁波波长λ＝，故D正确．
答案　ACD
4．(2014·四川雅安第三次诊断)下列说法正确的是(　　)
A．质量相同的物体，速度大的惯性大
B．紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象
C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．根据狭义相对论的原理，对不同的惯性参考系，物理规律都是一样的
解析　物体的惯性只与其质 ( http: / / www.21cnjy.com )量有关，与其他任何因素都无关，故A错误；当 小孔或障碍物的直径接近或小于波的波长时才会出现明显的衍射现象，而紫 外线的波长小于红外线的波长，故红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现 象，故B错误；麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场 产生磁场，如果电场是随时间成线性变化的，则产生的磁场是恒定不变的， 故C错误；狭义相对论指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相 同的，故D正确．
答案　D
5．(2014·河北石家庄质检)(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动 无关
D．医学上用激光做“光刀”来进行手术,主要是利用了激光的亮度高、能量 大的特点
E．机械波和电磁波都可以在真空中传播
解析　做简谐运动的物体的振幅由振动能 ( http: / / www.21cnjy.com )量决定，所以A项错；全息照相利 用了光的干涉原理，B项正确；根据爱因斯坦狭义相对论的光速不变原理， 可知C项正确；因为激光具有亮度高，能量大的特点，医学上用其做“光刀” 来进行手术，所以D项正确；因为机械波传播时需要介质，所以它不能在真 空中传播，E项错误．
答案　BCD
6．(2014·浙江五校联考)隐形 ( http: / / www.21cnjy.com )飞机的原理是:在飞机研制过程中设法降低其可探测 性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列 说法中正确的是(　　)
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很 难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不 会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取 隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
解析　雷达向外发射电滋波，当电磁 ( http: / / www.21cnjy.com )波遇到飞机时发生反射，雷达通过接收 反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性， 可以使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小很弱，很 难被发现，故B正确．
答案　B
B组　能力提升
选择题
1．(2015·上海五校联考)假设地面上有一 ( http: / / www.21cnjy.com )火车以接近光速的速度运行,车内站立着 一个中等身材的人，站在路旁边的人观察车里的人，观察的结果是(　　)
A．这个人是一个矮胖子
B．这个人是一个瘦高个子
C．这个人矮但不胖
D．这个人瘦但不高
解析　人是站着的，路旁的 ( http: / / www.21cnjy.com )人观察到的车内的人沿车运动的方向上的长度(决 定胖瘦)变短了,所以人变“瘦”，但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身 高)不变．
答案　D
2．[2015·江西盟校一联，34(1)](多选)在以下各种说法中，正确的是(　　)
A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过一同位置时的速度必相同
B．机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射 现象
C．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期
D．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
E．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的
F．如果测量到来自遥远星球上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素 静止时发光的波长长，这说明该星球正在远离我们而去
解析　因速度是矢量，具 ( http: / / www.21cnjy.com )有方向性，经过同一位置时速度大小相同而方向不 一定相同，A错；反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性，B正确；波动 周期等于质点的振动周期，C正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，D错； 由相对论可知E正确；在强引力场中时间变慢，光的频率变小，波长变长， 不能说明星球正远离我们，所以F错．
答案　BCE
3．(2014·江苏南京模拟)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 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
答案　D
4．(2014·宁夏银川一中一模)(多选)下列说法正确的是(　　)
A．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准
B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
C．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
D．地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火 箭上的人观察到的短一些
E．光从水中射入玻璃中,发现光线偏向法线，则光在玻璃中的传播速度一定 小于在水中的传播速度
解析　据单摆周期公式T＝2π可知，摆钟偏快即周期偏小时，应增大摆 长进行校准，故A错；据多普勒效应可知，当火车鸣笛靠近我们时，听到的 笛声频率将比声源发声的频率高，故B对；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜 头前加装偏振片是为了减少反射光的影响，故C错；据长度的相对性可知， D对；光从水中射入玻璃，发现光偏向法线，可知光由光疏介质射向光密介 质，折射率增大，传播速度变小，故E对．
答案　BDE
5．(2014·湖北八校二联)(多选)关于波的现象，下列说法正确的有(　　)
A．当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化
B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的颇率会比波 源频率低
D．不论机械波、电磁波，都满足v＝λf，式中三参量依次为波速、波长、频 率
E．电磁波具有偏振现象
解析　由波的性质可知，A正确；光 ( http: / / www.21cnjy.com )波从空气进入水中，波速变小，波长变 短，故不容易发生衍射，B错；由多普勒效应可判断，波源靠近静止的接收 者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，则C错误；波速 的计算公式v＝λ·f(v波速，λ波长，f频率)对机械波和电磁波通用，则D正 确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，则E正确．
答案　ADE
6．(2014·江苏苏州模拟)对相对论的基本认识，下列说法正确的是(　　)
A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上 的时钟走得同样快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了
解析　真空中的光速在不同惯性参考系中都 ( http: / / www.21cnjy.com )是相同的，选项A正确；爱因斯 坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系，但不能认为质量就是能量，选项 B错误；根据相对论，可知运动的时钟变慢，选项C错误；竖直向上高速运 动的球在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度才会变短，选项D错误．
答案　A

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