电磁振荡课件高二下学期物理人教版选择性3

第节1电磁振荡高中物理选择性必修二第四章杨孝波核心任务1、电磁振荡原理本节核心任务

问题：怎样才能产生持续变化的电流？课堂引入⁠知识点一

电磁振荡的产生

电磁振荡中的能量变化1.振荡电流：大小和方向都做

周期性⁠迅速变化的电流。2.振荡电路：产生

振荡电流⁠的电路。由电感线圈L和电容器C组成的电路，是最简单的振荡电路，称为

LC

⁠振荡电路，如图所示。3.电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i，电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在

周期⁠性地变化着。这种现象就是电磁振荡。周期性振荡电流LC

周期一、电磁振荡的产生—自主学习

按照如图连成电路，先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。ECSL问题：为什么会出现这样的变化波形图？一、电磁振荡的产生—实验振荡电路的工作原理动画模拟

电路的电压、电流发生周期性的变化，像这种大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫做振荡电流。产生振荡电流的电路叫作振荡电路。一、电磁振荡的产生—原理①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。③LC振荡电路：想一想与交流电有何区别？

当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路。1.概念一、电磁振荡的产生—概念2.振荡电路的工作原理电磁振荡的充放电过程+-+-+-+-+-正向放电正向充电反向放电反向充电①电容器充电结束，两极板上的电荷最多。②回路中电流从0开始逐渐增到最大。两极板电荷量从最大减为0。③自感线圈给电容器正向充电结束，回路中电流从最大减为0，两极板电荷量从0变回最大。⑤自感线圈给电容器反向充电，于是整个电路回到最开始状态。④电容开始反向放电一、电磁振荡的产生—概念3.电磁振荡的图象分析电流I0t+-电容器电量Q0t+-+-+-+-正向放电正向充电反向放电反向充电一、电磁振荡的产生—概念问题：电磁振荡中能量如何变化？4.电磁振荡中的能量变化（1）能量转化：电容器放电过程中，电场能向

磁场⁠能转化。电容器充电过程中，磁场能向

电场⁠能转化。（2）无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。实际振荡电路中有能量损失，通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做

等幅⁠振荡。磁场电场等幅二、电磁振荡中的能量—自主学习电容器充放电和线圈的自感现象共同作用产生的线圈具有自感作用电容器具有充、放电作用二、电磁振荡中的能量—原理①过程1：正向放电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理②过程2：正向充电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理③过程3：反向放电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理④过程4：反向充电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理电场能所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。磁场能电场能磁场能电场能(1)两个物理过程：①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→i↑①充电完毕:电场能最大,磁场能最小.②放电完毕:磁场能最大,电场能最小.(2)两个特殊状态：②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑→i↓二、电磁振荡中的能量—结论理想情况能量有损耗

如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。内能电磁波实际情况理想情况

问题：怎样描述振荡电流变化的快慢？二、电磁振荡中的能量—能量损耗知识点二

电磁振荡的周期和频率1.周期：电磁振荡完成一次

周期性变化⁠需要的时间。2.频率：电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单位时间内完成的

周期性变化⁠的次数。如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率。周期性变化周期性变化

F

三、电磁振荡的周期和频率—自主学习1.周期和频率：（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。（2）频率：1s内完成的周期性变化的次数。（3）振荡电路里在不受其他外界条件影响下发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。

思考：LC电路的周期（频率）与电容C、电感L有什么样的关系？ti0三、电磁振荡的周期和频率—概念理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是①式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。②改变周期的方法：L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。

注意：①在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；

②电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。三、电磁振荡的周期和频率—规律电磁振荡LC振荡电路振荡过程描述物理量放电充电周期频率课堂总结1.(振荡电路的各物理量的变化)下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向,则下列说法正确的是(

)A.电容器正在放电B.电感线圈的磁场能正在减少C.电感线圈中的电流正在增大D.电容器的电场能正在减少答案:B解析:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,电感线圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B正确。课堂练习2.(根据图像判断振荡电路的各物理量的变化)下图为LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线,下列判断正确的是(

)①在b和d时刻,电路中电流最大②在a→b时间内,电场能转变为磁场能③a和c时刻,磁场能为零④在O→a和c→d时间内,电容器被充电A.只有①和③B.只有②和④C.只有④D.只有①②和③答案:D课堂练习解析:a和c时刻是充电结束时刻,此时刻电场能最大,磁场能最小,为零,③正确;b和d时刻是放电结束时刻,此时刻电路中电流最大,①正确;a→b是放电过程,电场能转化为磁场能,②正确;O→a是充电过程,而c→d是放电过程,④错误。分析振荡电路各量的变化规律时要抓住两条线索。一个是i随时间的变化规律,同时B、EB与i的变化规律一致;一个是q随时间的变化规律,同时E、E电、u与q的变化规律一致。并且要知道i与q变化规律的关系,否则会造成思路混乱。课堂练习3.(电磁振荡的周期和频率)在LC振荡电路中,用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍(

)A.自感L和电容C都增大一倍