2026届高考物理二轮专题复习课件：电磁振荡、电磁场和电磁波和相对论时空观

电磁振荡、电磁场和电磁波和相对论时空观 强基础•固本增分 一、电磁场、电磁波、电磁波谱 1.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生　　　　,变化的电场能够在周围空间产生　　　　。  2.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远地传播,形成　　　　　　。  (2)电磁波的传播不需要　　　　,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度　　　　(都等于光速)。  (3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越　　　　。  (4)v=λf,f是电磁波的频率。 电场 磁场 电磁波 介质 相等 小 3.电磁波的发射 开放 高频振荡 振幅 频率 4.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作　　 。能够调谐的接收电路叫作 　　　　电路。  (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作　　　　。解调是　　　　的逆过程,也叫作检波。  5.电磁波谱 按照电磁波的　　　　或　　　　的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。  按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、　　　　　、紫外线、X射线、γ射线。  相同 最强 调谐　 调谐 解调 调制 频率 波长 可见光 二、相对论 1.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 　　　　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　　　　的,光速与光源、观测者间的相对运动　　　　关系。  相同 相同 没有 2.相对论时空观 (1)时间延缓效应:相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个运动的时间间隔为Δτ,地面上的人观察到该物体完 成这个动作的时间间隔为Δt,那么两者之间的关系是　　　　　　　。  (2)长度收缩效应:如果与杆相对静止的人测得杆长是l0,沿着杆的方向,以v 相对杆运动的人测得杆长是l,那么两者之间的关系是　　 　　。  研考点•精准突破 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 2.对电磁波的理解 (1)电磁波是横波。电磁波的电场方向、磁场方向、传播方向三者两两垂直,如图所示。 (2)电磁波与机械波的比较 比较项 电磁波 机械波 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 波速 在真空中等于光速c=3×108 m/s,在介质中与频率有关 与介质有关,与频率无关 是否需要 介质 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 3.对狭义相对论的理解 (1)惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫作惯性系。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。 (3)运动物体的长度和物理过程的快慢都跟物体的运动状态有关。 4.相对论质能关系 用m表示物体的质量,E表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为E=mc2。 考向一 电磁振荡 典题某时刻LC振荡电路所处的状态如图所示,则该时刻(　　) A.振荡电流i在增大 B.电容器上的电荷量增多 C.磁场能正在向电场能转化 D.电流的变化率增大 A 解析 图示时刻电流流向负极板,即负极板失去电子,可知,极板所带电荷量减小,即电容器在放电,振荡电流增大,A正确;根据上述可知,电容器处于放电状态,电容器上的电荷量减小,B错误;根据上述,电容器处于放电状态,电场能正在向磁场能转化,C错误;根据上述,电容器处于放电状态,电流增大,但电流增大得越来越慢,即电流变化率减小,D错误。 考向二 电磁波 典题使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意如图所示,以下说法正确的是(　　) A.蓝牙通信的电磁波是可见光 B.在同种介质中,蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C.两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 B 解析 蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,故A错误;在同种介质中,蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率,所以蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短,故B正确;两束蓝牙通信的电磁波若频率相同,相位差恒定,就会发生干涉,故C错误;蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速,故D错误。 考向三 无线电发射和接收 典题 我们可以通过移动电话上网购物、玩游戏、查资料等等,给我们的生活带来了便捷与欢乐。有关移动电话的下列说法错误的是(　　) A.移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波 B.移动电话只能发射电磁波,不能接收电磁波 C.移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像 D.在加油站禁止使用移动电话打电话 B 解析 移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,选项A正确,B错误;移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像,选项C正确;为安全起见,在加油站禁止使用移动电话打电话,选项D正确。 典题 关于无线电波的发射和接收,下列说法错误的是(　　) A.振荡电路频率越高,发射电磁波的本领就越大 B.振荡电路的电场和磁场必须集中到尽可能小的空间,这样才能有效地把能量辐射出去 C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,有调幅和调频两种方法来调制 D.使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 B 解析 振荡电路频率越高,单位时间内辐射的能量越高,即发射电磁波的本领越大,A正确;振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去,即要使用开放电路,B错误;在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,调制的方式有调幅和调频两种,C正确;使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,D正确。 考向四 相对论理解 典题联系相对论时空观,下列有关质量和长度的说法正确的是(　　) A.物体的质量与运动状态无关 B.物体的质量与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计 C.物体的长度与运动状态无关 D.物体的长度与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计 BD 解析 根据相对论时空观,物体的质量随速度增大而增大,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计;物体沿运动方向的长度随速度增大而减小,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计。故选B、D。 易错提醒研究干涉现象时的三点注意 (1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样,光的干涉是有条件的。 (2)单色光形成明暗相间的干涉条纹,白光形成彩色条纹。 (3)双缝干涉条纹间距:Δx= ,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是入射光波的波长。 考向二 光的偏振 典题 透过偏振片观察手机屏幕上的字。随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,则(　　) A.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向垂直 B.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向平行 C.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向垂直 D.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向平行 A 解析 随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,说明人看到的光是偏振光,偏振光的振动方向与传播方向垂直,故A正确,B、C、D错误。 Δt= l=l0 $