目 录 Contents,考情精解读,考点1,考点3,考点2,A.知识全通关,B.题型全突破,考法1,考法2,考法4,考法3,考情精解读,考纲解读,命题趋势,命题规律,物理 专题十九 电磁波 相对论,知识体系构建,考纲解读,电磁波谱,质能关系,狭义相对论的基本假设,电磁波的发射、传播和接收,电磁波的产生,考纲解读,命题规律,命题趋势,物理 专题十九 电磁波 相对论,知识体系构建,考纲解读,命题规律,1.热点预测 本专题主要考查麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点、各波段电磁波的性质与应用、LC回路的周期公式、狭义相对论的两个基本假设、质能方程这几个知识点.题型可能以选择题、填空题的形式出现,分值为6分左右. 2.趋势分析 可能以选择题的形式考查麦克斯韦的电磁场理论与LC回路的周期公式,试题常以实际生活中的问题为背景.,命题趋势,物理 专题十九 电磁波 相对论,知识体系构建,继续学习,考纲解读,命题规律,命题趋势,物理 专题十九 电磁波 相对论,知识体系构建,知识全通关,考点一 电磁场和电磁波,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,一、麦克斯韦电磁场理论,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,注意：麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验成功地证实了电磁波的存在。,二、电磁波 1.电磁波的产生 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,就会在空间引起周期性变化的磁场,这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场,新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场这样,电磁场就由近及远向周围空间传播开去,形成了电磁波. 2.电磁波的特点 (1)电磁波的传播不需要介质,在真空中即可传播,但在介质中也可以传播. (2)电磁波是横波.E与B的方向彼此垂直,而且都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波. (3)电磁波在真空中的波速等于光速.实际上,光就是特定频率范围内的电磁波. (4)场是能量储存的场所,电磁波储存电磁能.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,说明：赫兹用实验证明了电磁波的存在,还测定了电磁波的波长和频率,得到了电磁波的传播速度.电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是=c/f,此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式.,注意：按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场.电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现.,物理 专题十九 电磁波 相对论,【通关秘籍】,1.同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变,在介质中的传播速度都比真空中的传播速度小. 2.不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高波速越小,频率越低波速越大. 3.在真空中传播时,不同频率的电磁波的传播速度都相同.,继续学习,3.电磁波的三种传播方式 (1)地波:沿地球表面空间传播的无线电波称为地波.它适宜传播波长大的无线电波,虽然地面有障碍物,但其衍射能力强,容易绕过障碍物. (2)天波:靠大气中电离层的反射传播的无线电波称为天波.频率越高,大气电离层对波的吸收就越少,因此它适宜传播波长较小的中短波和短波. (3)空间波:沿直线传播的无线电波称为空间波.它适宜传播波长很小的微波,由于是直线传播,所以发射天线或接收天线越高越好.又由于地球表面是弯曲的球面,如果是远距离传播,往往设立中间接收站与发射站,若是卫星发射,则不需要设立中间站.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,三、无线电波的发射与接收 无线电技术中使用的电磁波叫作无线电波.无线电波的波长从几毫米到几十千米.根据波长(或频率),通常将无线电波分成几个波段,每个波段的无线电波分别有不同的用途. 1.无线电波的发射 (1)有效发射电磁波的条件:高频振荡;开放电路(如图所示).,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,(2)调制: 在无线电传播技术中,首先将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转换为电信号,但这种电信号频率较低,不能用来直接发射电磁波,所以要把传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上,使电磁波的频率或振幅随各种信号而改变,这种使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制. 调制的两种方式: 调幅和调频.使高频振荡的振幅随信号而改变叫作调幅;使高频振荡的频率随信号而改变叫作调频.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,2.无线电波的接收 无线电波的接收必须采用调谐电路,如图所示,调谐电路由可变电容器、电感线圈、天线、地线等几部分组成. (1)电谐振:当接收到的电磁波的频率跟接收电路的固有频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振. (2)调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同,使接收电路产生电谐振,这一过程叫作调谐. (3)解调:从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫作解调.解调是调制的逆过程.调幅波的解调也叫检波. (4)无线电波接收的全过程:天线接收到所有的电磁波,经调谐选择出所需要的电磁波,再经解调取出携带的信号,信号经放大后再还原成声音或图像.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,3.无线电波的用途及特点,四、电磁波的应用 1.电视 (1)摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号. (2)显像管的电子枪受信号的控制,使电子束在荧光屏上扫描,还原摄像管中的图像. 2.雷达:电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的.波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此雷达用的是微波. 五、电磁波谱 1.电磁波谱:电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等,将这些电磁波按波长或频率顺序排列,就构成了电磁波谱,如图所示.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,2.电磁波谱各成分的特点,返回目录,物理 专题十九 电磁波 相对论,放射性元素衰变时产生,考点二 电磁振荡,物理 专题十九 电磁波 相对论,一、LC振荡电路 由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路,简称LC电路.如图所示,先将开关S和1接触,开关闭合后电源给电容器C充电,然后将S和2接触,在LC电路中就出现了大小与方向都做周期性变化的振荡电流. 在产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E和线圈中的磁感应强度B都发生周期性的变化,这种现象叫作电磁振荡. (1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程. (2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程.,继续学习,返回目录,物理 专题十九 电磁波 相对论,二、电磁振荡规律 LC电路中电磁振荡的规律可用下图表示.(图中表示增大,表示减小) 三、电磁振荡的周期与频率 与力学中的简谐运动类似,如果没有能量损失,也不受外界影响,电磁振荡的周期与频率由振荡电路本身的结构与性质所决定,因此称这个周期与频率为固有周期与固有频率,LC电磁振荡的周期和频率公式为T=2 ,f= .,返回目录,物理 专题十九 电磁波 相对论,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,考点三 经典时空观与狭义相对论,题型全突破,考法1 电磁场与电磁波的辨析,继续学习,物理 专题十九 电磁波 相对论,考法指导 一、变化的磁场产生的电场与静电场相同吗? 变化的磁场产生的电场称为感应电场,也叫涡旋电场,跟静电场有相同点,即处于电场中的电荷受力的作用,F=qE.但它们也有显著的区别,表现为: 1.静电场的电场线不是闭合曲线,而感应电场的电场线是闭合曲线. 2.静电场中有电势的概念,而感应电场中无电势概念,因此不能引用“电势”、“电势能”等概念. 3.在感应电场中移动电荷时,电场力做的功与路径有关.因此,在同一静电场中,电荷运动一周(轨迹曲线闭合),电场力做功一定为零,而在感应电场中,电荷沿闭合曲线运动一周,电场力做功不一定为零. 4.静电场的“源”起于“电荷”,而感应电场的“源”起于“变化的磁场”.,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,二、电磁波与机械波的异同,物理 专题十九 电磁波 相对论,继续学习,返回目录,化学 有机化学基础（选修五）,物理 专题十九 电磁波 相对论,考法示例1 下列关于电磁场和电磁波的认识中,正确的是( ) A.任何电场在它周围空间都会产生磁场 B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播 C.电磁波在真