14-1 电磁波 相对论简介
人教版 高考总复习 物理14-1
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物理
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在复习本章时应以课本为主，对每个考点的内容都要 熟练记忆，掌握最基本的知识和内容即可．重点内容是麦
克斯韦的电磁理论、电磁波的传播和电磁波谱，以及相对
论的质速关系、质能关系．
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第一单元
麦克斯韦电磁场理论相 对论解
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(1)变化的磁场在空间产生的电场，与自由电 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、有无闭合电路无关． (2)均匀变化的磁场产生稳定的电场．“均匀
变化”指的是在相等的时间内磁感应强度的变化
量相同，即磁感应强度对时间的变化率恒定．
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波仍继续传播．
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1．不同的电磁波，由于频率和波长的不同，因而表
现了不同的特性，波长较长的无线电波和红外线，很容易
发生干涉、衍射现象，而波长较短的紫外线、伦琴射线、 γ射线，不容易观察到它的干涉、衍射现象． 2．在电磁波谱中，能引起视觉的可见光是频率范围 很窄的一段电磁波． 3．各波段的电磁波特性比较
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4．雷达的基本原理 雷达是利用 电磁波 来判定物体位置的电子设
狭义相对论的基本概念
4、实验结果：零结果
在不同季节，不同地理条件下做实验，没有观察到条 纹的移动。实验表明：
•相对以太的绝对运动是不存在的，以太不能作为绝对参考 系，以太假设不能采用； •地球上沿各个方向的光速都是相等的。 •迈克耳逊—莫雷实验一直被认为是狭义相对论的主要实验 支柱。
14－3 狭义相对论的基本原理 洛仑兹变换式
→伽利略变换式；
=v/c 1，所以v<<c。
3、推导
S系的坐标原点O，在S系中：x=0 在S '系中： x'= -vt'或x'+vt'=0
x=k(x'+vt')
S'系的坐标原点
x'=k'(x-vt)
相对性原理，这两个惯性系是等价的，
k=k' x'=k(x-vt) 对于y,z 的关系， y'=y
崭新的现代时空观，引起了物理学的一次大革命，把物 理学由经典物理带入了近代物理的相对论世界。
二、洛仑兹变换式 1、洛仑兹变换及其逆变换
s s' y
y' v
P(x, y, z,t)
* (x', y', z',t')
x x vt
y
y
z z
t
2、实验装置：
迈克尔逊干涉仪
3、实验原理：
M
2
G
M1
v
地球定沿GM1方向运动。若伽利略
变换成立，光沿GM1速度为c-v，光
沿M1G，速度c+v，光从G-M1-G所
需时间为
t1
高中物理：第14章电磁波相对论简介
第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。
3．电磁波：电磁场（电磁能量）由近及远地向周围传播形成电磁波。
（1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质。
（2）v＝λf对电磁波同样适用。
（3）电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
5．调制：有调幅和调频两种方法。
6．电磁波的传播（1）三种传播方式：天波、地波、空间波。
（2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。
7．电磁波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。
（2）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。
8．电磁波的应用电视和雷达。
知识点2电磁波谱Ⅰ1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。
最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ1.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，一切物理规律都是相同的。
（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相同的，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增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系： m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2。
（2）物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。
第十三章 光学 电磁波 相对论13-1(新课标复习资料)
易 错 易 混 分 析
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第十三章
光学 电磁波 相对论
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基 础 知 识 梳 理
高三物理
②当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光 的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射， 不发生折射．当折射角等于90° 时，实际上就已经没有折 射光了． ③全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光 密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中， 反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入 射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时 就发生了全反射．
限 时 规 范 特 训 随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
同，但频率不变．
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光学 电磁波 相对论
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例1
[2010· 江苏物理卷]如图所示，一束激光从O点
随 堂 针 对 训 练
由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表 面的A点射出．已知入射角为θ1，A与O相距l，介质的折
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3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制 类别 项目 结构 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
玻璃砖上下表 横截面为三角 面是平行的 形的三棱镜
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光学 电磁波 相对论
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第1单元 功和功率
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光的衍射干涉色散电磁波相对论资料
学科教师授课讲义年级：辅导科目：物理课时数：学生姓名：教师姓名：徐耀界上课时间：课题光的干涉、衍射和色散;电磁波、相对论简介教学目的教学内容【本节内容】光的干涉、衍射和色散一、光的干涉：1、光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹2、干涉条件：两列光振动情况总是相同，能发生干涉的两列波称为相干光，两个光源称为想干光源3、明暗条纹的判断：出现明条纹的条件：出现暗条纹的条件：4、用双缝干涉测量光的波长：①相邻亮条纹或暗条纹的间距：②用双缝干涉测量光的波长：二、光的衍射：1、光的衍射现象：2、发生明显衍射的条件：3、单缝衍射、圆孔衍射、障碍物衍射：4、单缝衍射与双缝干涉的比较：相同点：不同点：产生条件：条纹宽度：条纹间距：亮度：光的偏振：1、偏振现象：2、自然光、偏振光：四、光的颜色、色散：1、光的颜色：2、光的色散：①折射时的色散：②干涉时的色散：③薄膜干涉色散及其应用：电磁波、相对论一、电磁波：4、麦克斯韦电磁场理论：①变化的磁场产生电场：②变化的电场产生磁场：2、电磁场、电磁波：3、电磁振荡：①电磁振荡的产生：②电磁振荡的周期与频率：4、电磁波的发射和接收：二、相对论：1、狭义相对论的两个基本假设：①狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的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相同的2、时间和空间的相对性：①“同时”的相对性：②“长度”的相对性：③“时间”间隔的相对性：3、狭义相对论的其他结论：①相对论速度变换公式：②相对论质量：③质能方程：4、广义相对论：【经典例题】一、光的干涉与衍射：【例】（2011宁夏银川一中(1)）下列说法正确的是（）A. 光的偏振现象说明光是纵波B. 菜汤上的油花呈现彩色是光的干涉现象C. 光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理D. 光的双缝干涉实验中, 若仅将入射光从红光改为紫光, 则相邻亮条纹间距一定变大【例】（2012湖北七市高三联考，34（1））关于波干涉、衍射等现象, 下列说法正确的是(选对一个给3分, 选对两个给4分, 选对三个给6分. 每选错一个扣3分, 最低得分为0分)( )A. 有的波只能发生干涉现象, 有的波只能发生衍射现象B. 产生干涉现象的必要条件之一, 就是两列波的频率相等C. 能观察到明显的衍射现象的条件是:障碍物的尺寸与物体比较相差不多或比波长更小D. 在干涉图样中, 振动加强区域的质点, 其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点, 其位移始终保持最小E. 当观测者靠近波源时, 接收到的波的频率会大于波源的振动频率【例】（2008上海单科，16，中）用如右图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象. 图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈. 将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）A. 当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°B. 当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°C. 当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°D. 干涉条纹保持原来状态不变【例】（2013大纲，14，6分) 下列现象中, 属于光的衍射的是( )A. 雨后天空出现彩虹B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C. 海市蜃楼现象D. 日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹【例】（2011浙江理综，18，易）关于波动，下列说法正确的是（）A. 各种波均会发生偏振现象B. 用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C. 声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D. 已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警【例】（河北省石家庄市2013届高三一模，14(1)）[物理一选修3-4]如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，直线00' 与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，入射点AB到N点的距离相等, 经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点. 下列说法正确的是_____. (选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分. 每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B.在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C.玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率D.同时增大入射角，则b光在下表面先发生全反射E.对同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距宽【例】（2012唐山高三第三次模拟，34(1)）如图所示, 一束复色光由真空射向半圆形玻璃砖的圆心, 经玻璃砖后分为两束单色光a、b, 则( )A. 玻璃中a光波长大于b光波长B. 玻璃中a光折射率大于b光折射率C. 逐渐增大入射角i, a光比b光先发生全反射D. 利用同一双缝干涉实验装置, a光产生的干涉条纹间距比b光大【例】（2008上海单科，12，中）在杨氏双缝干涉实验中，如果（）A. 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B. 用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C. 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D. 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹【例】（2009天津理综，7，中）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（）A. 在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B. 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C. 从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大D. 用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大【例】（2012全国，16，易）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光. 为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（）A. 改用红光作为入射光 B. 改用蓝光作为入射光C. 增大双缝到屏的距离D. 增大双缝之间的距离【例】（2012福建理综，19（1），易）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如下图）：①下列说法哪一个是错误的. （填选项前的字母）A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B. 测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C. 为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx=a/（n-1）②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为mm.答案：①A②1. 970【例】（2009上海单科，10，中）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹间距变大可改用波长更（填：“长”，“短”）的单色光；或者使双缝与光屏之间的距离（填：“增大”，“减小”）.答案：长增大【例】（2010江苏单科，12B（2），中）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5. 30×10-7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7. 95×10-7 m，则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）. 现改用波长为6. 30×10-7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填“变宽”、“变窄”或“不变”）.答案：暗条纹变宽二、光的色散：【例】（2012北京理综，14，易）一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（）A. 速度变慢，波长变短B. 速度不变，波长变短C. 频率增高，波长变长D. 频率不变，波长变长（2010北京理综，14，易）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（）A. 在相同介质中，绿光的折射率最大B. 红光的频率最高C. 在相同介质中，蓝光的波长最短D. 黄光光子的能量最小【例】（2013福建，14，6分) 一束由红、紫两色光组成的复色光, 从空气斜射向玻璃三棱镜。
高考物理一轮复习第14章光电磁波相对论简介第1讲光的折射全反射课件
答案
解析 作出入射点和出射点的法线，如图所示，由几何关系有
r1＝θ＋α r2＝r3 r4＝β α＋β＝r2＋r3 又 n＝ssiinnrr21＝ssiinnrr43 r1＝60° 得 r4＝60°，β＝60° α＝r1－θ＝30° 由 α＋β＝r2＋r3 得：r2＝r3＝45°
即 n＝ssiinn6405°°＝ 26，v＝nc＝ 6×108 m/s。
解析
考点 2 全反射现象的理解和应用
1.发生全反射的条件 (1)光必须从光密介质进入光疏介质； (2)入射角必须大于或等于临界角。 2．全反射的理解 (1)如果光从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生 全反射现象。 (2)光的全反射遵循光的反射定律，光路是可逆的。
(1)玻璃球冠的折射率； (2)该光线在玻璃球冠中的传播时间(不考虑光线在玻璃球冠中的多次 反射)。
(1)要求玻璃球冠的折射率，需________________。 提示：先画光路图，再利用几何关系找出入射角和折射角
(2)要想求光线在玻璃球冠中的传播时间需要先求________________。 提示：传播距离和传播速度
1.对折射率的理解 (1)公式 n＝ssiinnθθ12中，光不论是从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ1 都是指真空中的光线与法线间的夹角，θ2 都是指介质中的光线与法线间 的夹角。 (2)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中 传播速度的大小，v＝nc。 (3)折射率由介质本身的性质和入射光的频率共同决定，与入射角的大 小无关。
解得 n＝ 3。
(2)由几何关系可得，在 N 点反射后的光线过 O 点垂直 BM 从球冠的 Q
点射出
该光线在球冠中的传播距离 s＝R＋cosR30°＋Rtan30°
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人教版高中物理新课标教科书目录（全套）必修1走进物理课堂之前物理学与人类文明第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与速度的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿运动定律解决问题（一） 7 用牛顿定运动律解决问题（二）必修2第五章曲线运动 1 曲线运动 2 平抛运动 3实验：研究平抛运动4 圆周运动5 向心加速度 6 向心力 7 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性第七章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量—能量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 实验：探究功与速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源选修1-1第一章电场电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 四、电容器 五、电流和电源 六、电流的热效应第二章磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁场对运动电荷的作用 五、磁性材料第三章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象涡流 七、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用 一、电磁波的发现 二、电磁光谱 三、电磁波的发射和接收 四、信息化社会 五、课题研究：社会生活中的电磁波选修1-2（营城一中从来没用过这个教材）第一章 分子动理论 内能 一、分子及其热运动 二、物体的内能 三、固体和液体 四、气体第二章 能量的守恒与耗散 一、能量守恒定律 二、热力学第一定律 三、热机的工作原理 四、热力学第二定律 五、有序、无序和熵 六、课题研究：家庭中的热机第三章 核能 一、放射性的发现 二、原子核的结构 三、放射性的衰变 四、裂变和聚变 五、核能的利用第四章 能源的开发与利用 一、热机的发展和应用 二、电力和电信的发展与应用 三、新能源的开发 四、能源与可持续发展 五、课题研究：太阳能综合利用的研究选修2-1（营城一中从来没用过这个教材）第1章电场直流电路 第1节电场 第2节电源 第3节多用电表 第4节闭合电路的欧姆定律 第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料 第2节安培力与磁电式仪表 第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应 第1节电磁感应现象 第2节感应电动势 第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机 第1节交变电流的产生和描述 第2节变压器 第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术 第1节电磁场电磁波 第2节无线电波的发射、接收和传播 第3节电视移动电话 第4节电磁波谱第6章集成电路传感器 第1节晶体管 第2节集成电路 第3节电子计算机 第4节传感器选修2-2 （营城一中从来没用过这个教材）第1章物体的平衡 第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构 第1节物体的形变 第2节弹性形变与范性形变 第3节常见承重结构第3章机械与传动装置 第1节常见的传动装置 第2节能自锁的传动装置 第3节液压传动 第4节常用机构 第5节机械第4章热机 第1节热机原理热机效率 第2节活塞式内燃机 第3节蒸汽轮机燃气轮机 第4节喷气发动机第5章制冷机 第1节制冷机的原理 第2节电冰箱 第3节空调器选修2-3（营城一中从来没用过这个教材）第1章光的折射 第1节光的折射折射率 第2节全反射光导纤维 第3节棱镜和透镜 第4节透镜成像规律 第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器 第1节眼睛 第2节显微镜和望远镜 第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振 第1节机械波的衍射和干涉 第2节光的干涉 第3节光的衍射 第4节光的偏振第4章光源与激光 第1节光源 第2节常用照明光源 第3节激光 第4节激光的应用第5章放射性与原子核 第1节天然放射现象原子结构 第2节原子核衰变 第3节放射性同位素的应用 第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术 第1节核反应和核能 第2节核裂变和裂变反应堆 第3节核聚变和受控热核反应选修3-1第一章静电场 1 电荷及其守恒定律 2 库仑定律 3 电场强度 4 电势能和电势 5 电势差 6 电势差与电场强度的关系 7 静电现象的应用8电容器与电容 9 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流 1 电源和电流 2 电动势 3 欧姆定律 4 串联电路和并联电路 5 焦耳定律 6 导体的电阻 7 闭合电路的欧姆定律 8 多用电表的原理9 多用电表的原理 10 实验：测定电池的电动势和内阻 11 简单的逻辑电路第三章磁场 1 磁现象和磁场 2 磁感应强度 3 几种常见的磁场 4通电导线在磁场中受到的力 5 运动电荷在磁场中受到的力 6 带电粒子在匀强磁场中的运动选修3-2第四章电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电磁的产生条件 4 法拉第电磁感应定律 3楞次定律 5 电磁感应现象的两类情况 6 互感和自感 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流 1 交变电流 2 描述交变电流的物理量 3 电感和电容对交变电流的影响 4 变压器 5 电能的输送第六章传感器 1 传感器及其工作原理 2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用 附一些元器件的原理和使用要点选修3-3第七章分子动理论 1 物体是由大量分子组成的 2 分子的热运动 3 分子间的作用力 4 温度的温标 5 内能第八章气体 1 气体的等温变化 2 气体的等容变化和等压变化 3 理想气体的状态方程 4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化 1 固体 2 液体 3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律 1 功和内能 2 热和内能 3 热力学第一定律能量守恒定律 4 热力学第二定律 5 热力学第二定律的微观解释 6 能源和可持续发展选修3-4第十一章机械振动 1 简谐运动 2 简谐运动的描述 3 简谐运动的回复力和能量 4 单摆 5 外力作用下的振动第十二章机械波 1 波的形成和传播 2 波的图象 3 波长、频率和波速 4 波的反射和折射 5 波的衍射 6 波的干涉 7 多普勒效应第十三章光 1 光的折射 2 光的干涉 3 实验：用双缝干涉测量光的波长 4 光的颜色色散 5 光的衍射 6 波的偏振 7 全反射 8 激光第十四章电磁波 1 电磁波的发现 2 电磁振荡 3 电磁波的发射和接收 4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱第十五章相对论简介 1 相对论诞生 2 时间和空间的相对性 3 狭义相对论的其他结论 4 广义相对论简介选修3-5第十六章动量守恒定律 1 实验：探究碰撞中的不变量 2 动量守恒定律（一） 3 动量守恒定律（二） 4 碰撞 5 反冲运动火箭 6 用动量概念表示牛顿第二定律第十七章波粒二象性 1物理学的新纪元：能量量子化 2 科学的转折：光的粒子性 3 崭新的一页：粒子的波动性 4 概率波 5 不确定的关系第十八章原子结构 1 电子的发现 2 原子的核式结构模型 3 氢原子光谱 4 玻尔的原子模型第十九章原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护 5 核力与结合能 6 重核的裂变 7 核聚变 8 粒子和宇宙高一物理上学期第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述——速读4 实验：用打点计时器测速读5 速读变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题（一）7 用牛顿运动定律解决问题（二）高一物理下学期第五章曲线运动1 曲线运动2 质点在平面内的运动3 抛体运动的规律4 实验：研究平抛运动5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验：探究功与速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源高二物理上第一章静电场1.电荷及其守恒定律2.库仑定律3.电场强度4.电势能和电势5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用8.电容器的电容9.带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1.电源和电流2.电动势3.欧姆定律4.串联电路和并联电路5.焦耳定律6.电阻定律7.闭合电路的欧姆定律8.多用电表9.实验：测定电池的电动势和内阻10.简单的逻辑电路第三章磁场1.磁现象和磁场2.磁感应强度3.几种常见的磁场4.磁场对通电导线的作用5.磁场对运动电荷的作用力6.带电粒子在匀强磁场中的运动高二物理下第四章电磁感应10.划时代的发现11.探究感应电流的产生田间12.楞次定律13.法拉第电磁感应定律14.电磁感应规律的应用15.互感和自感16.涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流11.交变电流12.描述交变电流的物理量13.电感和电容对交变电流的影响14.变压器15.电能的输送第六章传感器7.传感器及其工作原理8.传感器的应用（一）9.传感器的应用（二）10.传感器的应用实验附一些元器件的原理和使用要点高三物理上第十一章机械振动1．简谐运动2．简谐运动的描述3．简谐运动的回复力和能量4．单摆5．外力作用下的振动第十二章机械波1．波的形成和传播2．波的图像3．波长。
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质随着科技的发展，电子通信在我们的生活中起着越来越重要的作用。
在电子通信中，我们经常使用的是电磁波。
电磁波的存在和性质是电磁学的重要研究内容之一。
而相对论也为我们理解电磁波的性质提供了重要的基础。
在本文中，我们将探讨相对论与电磁学之间的联系，以及如何理解电磁波的性质。
1.相对论与电磁学的关系相对论是物理学中的一大分支，它主要研究的是质量、能量、时间和空间的相互关系。
在相对论中，爱因斯坦提出了“相对性原理”和“光速不变原理”，这为我们理解电磁波的性质提供了基础。
在爱因斯坦的相对性原理中，他指出物体的运动状态是相对的，不同的惯性系之间没有绝对的区别。
结合电磁学领域的研究，我们知道，电磁波具有两种性质：一是电场，它的存在还可以引起电荷的位移；二是磁场，它可以通过变化的电磁场和电流产生。
而这两种性质是相互关联的，也就是说，电场和磁场是相互转换的。
相对性原理的提出，让我们可以从不同的惯性系中观测到不同的电磁波状态，例如光速或波长、能量、频率等等。
在光速不变原理中，爱因斯坦指出，在任何物体中，光的速度是相同的，无论观测光速的相对位置如何。
由此，我们可以推知，电磁波的速度是不受观测平台运动状态影响的。
这也意味着，我们可以根据一系列电磁波研究结果来了解不同位置的物理属性。
总之，相对论和电磁学之间的联系十分密切，它们之间的联系是互相影响的。
相对论和电磁学的理论不仅为我们解释电磁波的性质提供了基础，而且也使得我们可以更加深入地研究和了解宇宙和自然界。
2.理解电磁波的性质电磁波是一种由垂直于导线运动的电子或电荷摆动而产生的电场和磁场的相互嵌套的波。
根据能量、频率和波长的不同，我们可以将电磁波分为不同的类型，例如：射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等。
电磁波的性质有很多，其中最重要的是传播速度、波长、频率、能量和极化状态等。
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——要点深化—— 1．在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是
互相垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直．这就是
说，电场和磁场的振荡方向都跟电磁波的传播方向垂直．因此 电磁波是横波．
2．电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝
λf.任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的 传播速度c＝3.0×108 m/s.
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答案：BD
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——知识回顾——
1．定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的
传播形成电磁波． 2．电磁波是横波．
3．它在真空中传播速度等于光速c＝3.0×108_m/s.
4．波速v、波长λ与频率f的关系：v＝λf.
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3×108 m/s. (4)从图象上确定发出电磁波到接收到反射波所需的时 间． (5)注意电磁波所走的路程是障碍物到雷达距离的2倍．
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——基础自测——
图1 雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是 1 μs，两次 发射的时间间隔为 100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波 如图 1 所示， 已知图中 ab＝bc， 则障碍物与雷达之间距离是多大？
周期性变 位移随时间和空间做 化的物理量 周期性变化 传播
传播需要媒介，波速 与媒质有关，与频率 无关，分横波和纵波 两种 由质点(波源)的振动 产生
电场E和磁感应强度B随时 间和空间做周期性变化
传播无需媒质，在真空中 波速总是c，在媒质中传播 时，波速与媒质及频率都 有关系．横波 由周期性变化的电流(电磁 振荡)激发
产生
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——基础自测—— 电磁波与机械波相比较有( )
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中的传播速率都相同，机械波在同 一介质中的传播速率都相同
C．电磁波与机械波都不能产生干涉现象
D．电磁波与机械波都能产生衍射现象 解析：根据机械波和电磁波的产生条件、传播可知A正 确，B不对．两种波都具有波的特性，C错，D正确． 答案：AD
——要点深化—— 电磁波 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 产生机理 LC电路中的 周期性振荡 特性 波动性强 应用 无线电技术
热作用显著， 衍射性强
原子的最外层 引起视觉产生 电子受激发后 色彩效应 产生的 化学、生理作 用显著，能产 生荧光效应
加热，高空摄影， 红外遥感
照明，摄影，光合 作用 日光灯，医疗上杀 菌消毒，治疗皮肤 病，软骨病等
( )
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A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电 磁波也适用 B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中 传播
D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
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[解析]
本题考查机械波和电磁波的区别和联系，意在考
度)对时间的变化率为一定值．
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3．不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电 场产生变化的磁场． 4．振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场， 振荡的电场产生同频率的振荡磁场． 5．变化的磁场产生的电场方向可以利用楞次定律来确
定．
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第十四章
电磁波
相对论简介
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课前自主学习
课堂讲练互动 随堂巩固训练
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考纲展示 内容
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，电磁 波及其传播 电磁波的产生、发射和接收 电磁波谱 狭义相对论的基本假设
要求
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
检波，也叫解调，它是调制的逆过程．
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3．电视的基本原理 在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转
变为电信号的过程就是摄像，这个过程由摄像管完成．在电视
接收端，由电视接收机的显像管把电信号还原成景物的像，这 一过程中要进行调谐、检波等过程．电视信号的传播主要是通
过直线传播．
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变式1—1
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
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解析：本题主要考查了雷达的工作原理．图中a和c处的 尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是 雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc，可 知无线电波发射到返回所用时间为50 μs. 设障碍物与雷达之间的距离为x，由题意可知无线电波来
回时间为t＝50 μs
可判定障碍物的位置．利用多普勒效应还可以测量移动物体的 速度．雷达是利用电磁波谱的微波段工作的．
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——要点深化—— 雷达原理的应用注意事项
(1)知道雷达的工作原理，明确尖形波的含义是解题的关
键． (2)雷达发射的是直线性能好，反射性能强的微波．
(3)可以认为无线电波在空间中是匀速传播，波速为c＝
由2x＝ct得x＝ct/2＝3.0×108×50×10 －6/2 m＝7.5×103 m.
答案：5×103 m
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——知识回顾——
1．电磁波按波长由大到小的顺序为：无线电波、红外线、
可见光、紫外线、X射线、γ射线． 2．不同电磁波产生机理不同：无线电波由振荡电路中自
由电子的周期性运动产生；可见光由原子的外层电子受激发后
——基础自测—— 关于电磁场的理论，下面说法正确的是( )
A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的
D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
解析：变化的电场产生磁场：有两层含义．①均匀变化 的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场； 振荡的电场产生同频率的振荡的磁场．变化的磁场产生电场， 同上面两层含义，故B、D正确，A、C错．
波家庭中的一员．二十多年后由德国物理学家赫兹验证，所以
D正确． 答案：BCD
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[例2]
(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．在类比过 程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械
波 和 电磁 波 进 行 类比 ， 总 结 出下 列 内 容 ，其 中 不 正确 的 是
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——知识回顾——
1．无线电波的发射 (1)发射电磁波的条件
第一，要有足够高的频率；第二，电路必须开放，使振
荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间． (2)发射电磁波是利用它传递某种信号，因此必须进行调 制．所谓调制，就是把要传播的信号加在电磁波上的过程，有 调幅和调频两种方式．
产生；X射线由原子的内层电子受激后产生；γ射线是原子核受 到激发后产生的．
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3．不同电磁波的特性不同：无线电波易发生干涉和衍 射．红外线有显著热作用；可见光可引起视觉反应；紫外线有 显著的化学作用；X射线的穿透能力很强；γ射线的穿透能力更 强．
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查考生对基本概念的理解和辨析．D中，电磁波是横波，不是 纵波，其他选项的表述是对的． [答案] D
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解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知选项A错误；若 电场或磁场的变化是均匀的，则不能形成电磁波，B项正确． 若电场的变化是均匀的，则只能形成稳定的磁场；若电 场的变化是非均匀的，则可形成电磁场，由电磁场的定义可知 C正确．
英国物理学家麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，
并指出电磁波的特点．例如：电磁波的传播不需要介质，它在 真空中的速度等于光速，电磁波是横波等，进而说明光是电磁
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伦琴 射线
原子的内层电子受激 穿透本领很 医疗透视，工业探伤 发后产生的 大
探伤，电离作用，对 原子核受激发后产生 穿透本领最 生物组织的物理、化 γ射线 的 强 学作用，医疗上杀菌 消毒
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——基础自测—— 关于紫外线的以下说法中正确的是( 尽可能多地接受紫外线的照射 )
[解析]
根据电磁感应理论，闭合回路中磁通量变化时，
使闭合电路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断，其中 感应电流的方向和电场线方向一致． [答案] AC
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题后反思 根据麦克斯韦电磁场理论，闭合电路中产生感应电流，
是因为闭合电路中电荷受到了电场作用，而变化的磁场产生电
场，与是否存在闭合电路无关，故空间内磁场变化产生的电场 方向，仍可用楞次定律判断．
电磁场．
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——要点深化—— 1．变化的磁场能够在周围空间产生电场(这种电场叫感
应电场或涡旋电场，与由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闭合电路无关)，变化 的电场能够在周围空间产生磁场．
2．均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产
生稳定的磁场．这里的“均匀变化”指的是相等时间内磁感应 强度(或电场强度)的变化量相等，或者说磁感应强度(或电场强
3．电磁波传播时不需要介质，可在真空中传播．