专题十七 电磁波 相对论简介 1 考纲快讯 考情解读考纲快讯 考情解读2 热点考题 专家点评热点考题 专家点评3 三年真题 考场诊断三年真题 考场诊断4 考点清单 归纳整合考点清单 归纳整合二年名校模拟 一年权威预测5 二年名校模拟 化的电场产生磁场、 电磁波及其传播 射和接收 能关系 磁波的发射和接收 . 磁波谱及其应用、相对论简单知识的考查，一般是以选择题的形式出现，在复习本章时要侧重对基本概念、基本规律的理解 . 麦克斯韦电磁场理论 【 典例 1】 (2010 天津高考 )下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) 能产生电磁波 【 审题视角 】 解答本题时应注意以下两点： 【 关键点 】 (1)弄清电磁场理论及电磁波产生的条件 . (2)掌握电磁波传播的规律 . 【 精讲精析 】 可通过以下表格逐项进行分析： 答案 :A 选项 过程分析 结论 A 不管磁场如何变化，只要是变化的磁场就可以在空间产生电场，均匀变化的磁场能够在空间产生电场且产生恒定的电场 . B 电磁波的传播速度与介质和频率有关，相同频率的电磁波在不同的介质中传播速度不同 . C 只有周期性变化的电场 (磁场 )才能产生电磁波 . D 电磁波只有在同种均匀介质中才沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的 . 【 命题人揭秘 】 电磁场问题的两点提醒 (1)变化的电场 (磁场 )周围产生磁场 (电场 )，均匀变化的电场(磁场 )周围产生恒定磁场 (电场 )，周期性变化的电场 (磁场 )周围产生周期性变化磁场 (电场 ). (2)电磁波在介质中的传播速度不仅与电磁波的频率有关，还与介质有关 . 电磁波的应用 【 典例 2】 (2009 四川高考 )关于电磁波，下列说法正确的是 ( ) 光来测定物体位置的设备 额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 【 审题视角 】 明确与电磁波有关的设备的工作原理是解题的关键，解答时需结合电磁波在不同波段的特性进行分析 . 【精讲精析】 雷达是根据无线电波测定物体位置的， 电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，从经过调制的高频振荡中 “ 检 ” 出调制信号的过程，叫做检波；检波是调制的逆过程，也叫做解调 ,故 紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用了紫外线的荧光效应， 据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生磁场、变化的磁场可以产生电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场 ,非均匀变化的电场产生变化的磁场 ,周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场 答案 :D 【 命题人揭秘 】 关于电磁波的应用应关注的三个问题 (1)频率和波长不同的电磁波，表现出不同的特性 . (2)电磁波谱中，不同波段的电磁波产生的机理不同 . (3)实际应用当中，不同现象利用了电磁波的不同特性，研究问题时要格外注意 . 电磁波谱 【 典例 3】 (2010 上海高考 )电磁波包含了 射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是 ( ) 外线、紫外线、 射线 线电波、 射线、紫外线 线、红外线、紫外线、无线电波 线电波、 射线、红外线 【 审题视角 】 明确电磁波谱排列的特点及顺序 . 【 精讲精析 】 电磁波波长由长到短或频率由低到高的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线，故选项 B、 C、 项 答案 :A 【 命题人揭秘 】 与电磁波有关的两个重要结论 (1)波长 (或频率 )不同的电磁波，表现出不同的特性 发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、 射线等，穿透能力较强 . (2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和 射线都有重叠，但它们产生的机理不同 . 相对论的简单应用 【 典例 4】 (2011 江苏高考 )如图所 示，沿平直铁路线有间距相等的三 座铁塔 A、 C 方向以接近光速行驶，当铁塔 一个闪光，列车上的观测者测得 A、 ) 【 审题视角 】 解答本题时应注意以下两点： 【 关键点 】 (1)狭义相对论的两个基本原理； (2)运动的相对性 . 【 精讲精析 】 当铁塔 时到达 A、 列车沿 于列车在这段时间内靠近 ，经铁塔 反射的光相对列车的速度，由于运动速度很大，而观测者到 A、 运动时间主要由速度决定，所以经铁塔 到 答案： C 【 阅卷人点拨 】 失分提示 两种时空观的对比和理解：经典时空观与相对论时空观主要表现在物体质量是否随速度变化而变化及质量与能量的关系上 106 m/ 备考指南 (1)理解并牢记相对论的基本假设 . (2)注意对几个关系式的物理含义的理解和区别 . 无线电波测速 【 典例 5】 (2008 上海高考 )生活中经常用“呼啸而来”形容 正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发 生变化的表现，无线电波也具有这种效应 在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线 电波 收的无线电波频率与发出时不同 用频率差 能计算出车辆的速度 频率间关系为 : 式中 2 109 400 知被测车辆的速度大 小为 _ m/s. 2v(1 ) f ,c 车 发 出【 审题视角 】 解答本题时应注意以下两点： 【 关键点 】 (1)弄清题目设计的新情景和所反映的物理现象 . (2)由题目给出的具体条件进行分析求解 . 【 精讲精析 】 本题首先应根据题目理清各量的关系，然后根据 题意得出关系式： 由上式求解得到 答案 :30 2v( 1 ) f f 4 0 0 H 车 发 出 发 出 ，89200c 200 3 10v m / s 30 m / s 10车 发 出 【 命题人揭秘 】 本题是以实际生活为例设计新情景，题目难度不大，要能顺利解决此问题，应该利用题目给的新的关系式求解，此题体现了“ 即学即用 ” 的思想 . 电磁波与机械波的区别 【 典例 6】 (2009 北京高考 )类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率 要找出共同之处，又要抓住不同之处 结出下列内容，其中不正确的是 ( ) 长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 电磁波可以在真空中传播 电磁波只有纵波 【 审题视角 】 解答本题时应注意以下三点： 【 关键点 】 (1)电磁波不同于机械波，机械波传播必须有介质，而电磁波传播不需介质 . (2)明确波的特性以及波速、波长、频率间的关系 . (3)电磁波只有横波 . 【 精讲精析 】 波长、波速、频率的关系式 v= 涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故 械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故 械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其依据就是电磁波能够发生偏振现象，偏振现象是横波才有的， 故选 D. 答案 :D 【 阅卷人点拨 】 失分提示 认为机械波的波速公式 v= 易错选 对机械波的波速仅取决于介质 ， 而电磁波的波速与介质及频率均有关系认识不够 ， 易错选 备考指南 (1)复习过程中要注意波的特有性质，不论机械波还是电磁波都具有波的特性 . (2)对机械波与电磁波的产生要有清晰的认识 . 电磁场与电磁波的应用 高考指数 : 1.(2010 新课标全国卷 )在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献 ) 拉第发现了电磁感应现象 次用实验证实了电磁波的存在 立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 伦兹发现了磁场对电流的作用规律 【 解析 】 选 A、 拉第发现了电磁感应现象， 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在， 库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值， 洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律， 2.(2009 天津高考 )下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) 【 解析 】 选 射是一切波所具有的特性， 磁波是横波，横波能发生偏振现象， 有波都能传递信息， 【 方法技巧 】 分析电磁波问题的方法 分析电磁波问题应明确电磁波与机械波的区别 ,具体比较如下 : 名称 项目 电