【物理】2018届一轮复习人教版电磁振荡与电磁波相对论初步教案 3页

第 56 讲 电磁振荡与电磁波 相对论初步 【教学目标】 1.知道电磁波是横波. 2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱. 3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论． 【教学过程】 ★重难点一、电磁场和电磁波★ 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解 2．对电磁波的理解 电磁波是横波。电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图 2－2－7 所示。 图 2－2－7 3．电磁波谱分析及应用 电磁波谱 频率/Hz 真空中波 长/m 特性 应用 递变规律 无线电波 <3×1011 >10－3 波动性强， 易发生衍射 无线电技术 红外线 1011～1015 10－3～10－7 热效应 红外遥感 可见光 1015 10－7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015～1017 10－7～10－9 化学效应、 荧光效应、 灭菌消毒 医用消毒、 防伪 X 射线 1016～1019 10－8～10－11 贯穿本领强 检查、医用 透视 γ射线 >1019 <10－11 贯穿本领最强 工业探伤、 医用治疗 【特别提醒】 (1)波长不同的电磁波，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、X 射线、γ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 X 射线、X 射线和γ射线都有重叠，但它们产生的机理不同。 【典型例题】(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生 电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的 场)，正确的是( ) 【答案】BC 【解析】选 BC A 项中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产 生电场，A 错误；B 项中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳 定的，B 正确；C 项中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差 π 2 ， C 正确；D 项的上图是振荡电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图与上图相比较， 相位相差应为 π 2 而不是π，D 错误。 ★重难点二、狭义相对论的简单应用★ 1．惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系。相对一个惯 性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。 2．光速的大小与选取的参考系无关，因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的，无任何 前提条件。 3．狭义相对论认为物体的质量 m 与物体的速度 v 有关，其关系式为 m＝ v 2。 【典型例题】如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C。假想有一列车 沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得 A、C 两铁 塔被照亮的顺序是 ( ) A．同时被照亮 B．A 先被照亮 C．C 先被照亮 D．无法判断 【答案】C 【解析】火车上的观察者以火车为参考系，那么灯塔 A、B、C 均沿向 CA 方向运动。B 发出 的光向 A、C 传播的过程中，A 是远离光线运动的，C 是向着光线运动的，所以在火车上的 观察者看来，光线先传播到 C，即 C 先被照亮，C 正确。