【教学设计】《电磁振荡》（人教）.docx

电磁振荡 教材分析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做振荡电路。教科书中第一部分直接给出了振荡电流以及振荡电路的定义。通过一个实验的分析详细的解释了电磁振荡的过程，教师可通过讲解电磁振荡实验来带学生回忆之前学过的知识以及电磁振荡过程中能量的转化过程。教科书右侧的介绍栏中还给出了机械振动以及电磁振荡的对比，有助于学生更好的理解电磁振荡过程。第二部分书中介绍了电磁振荡的周期和频率，给出了周期和频率的计算公式。学生应牢记此公式，分析决定电磁振荡周期与频率的因素都有哪些。这部分内容关键大多数需要理解，教师在授课时需注意电磁振荡过程的讲述，确保学生充分理解电磁振荡过程，有利于对之前知识的回忆以及新内容的学习。 教学目标【知识与能力目标】1.知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念；2.LC回路中振荡电流的产生过程及能量转化过程；3.知道电磁振荡的周期和频率。【过程与方法目标】通过观察、理解电磁振荡的相关过程，回忆之前学过的知识。【情感态度价值观目标】 了解电磁振荡的过程，进一步增加对物理的学习兴趣。 教学重难点【教学重点】 对振荡电路，振荡电流基本概念的理解及电场能和磁场能的转化过程。【教学难点】 LC回路振荡电流的产生过程。 课前准备 多媒体课件等。 教学过程一、新课教学： （一）电磁振荡的产生1.振荡电流和振荡电路（1）振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫做振荡电流。（2）产生振荡电流的电路叫做振荡电路。例1.如下图所示，充电后的电容器与线圈构成 ，因电容器和线圈的共同作用在闭合回路中产生了 和 都周期性变化的振荡电流。答案：振荡回路、大小、方向。2.电磁振荡过程如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，从此时起，电容器通过线圈放电。 （1）放电过程：由于线圈自感的作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少。放电完毕时，极板上的电荷量为零，放电电流达到最大值。通过该过程，电容器储存的电场能全部转化为线圈的磁场能。（2）充电过程：电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立刻减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始充电，极板上的电荷逐渐增多，当电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷量达到最大值。通过该过程，线圈中的磁场能又全部转化为电容器的电场能。（3）此后电容器再放电、再充电。这样不断地充电和放电，电路中就出现了大小、方向都在变化的电流，即出现了振荡电流。在这个过程中，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。（4）如果没有能量损失，振荡可以永远持续下去，振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中有一部分能量会转化为内能。另外，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。振荡电路中的能量会逐渐减少，直到最后停止振荡。例2.电磁振荡放电过程中， 转化为 ，充电过程中， 转化为 。答案：电场能、磁场能，磁场能、电场能。（二）电磁振荡的周期和频率 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期，1s内完成的周期性变化的次数叫做频率。如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做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。 1.LC电路周期T与自感系数、电容C的关系是： T=2LC2.由于周期和频率互为倒数，所以 f=12LC式中T、f、L、C的单位分别是s、Hz、H、F。由以上两式可知，适当地选择电容器和线圈，就可以使振荡电路的周期和频率符合我们的需要。也可以用可变电容器或可变电感的线圈组成电路，改变电容器的电容或线圈的电感，振荡电路的周期和频率就随着改变。二、课堂练习：例1：LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B.若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大答案：B、C、D。解析：由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题中未标明电容器两端极板带电情况，可分两种情况讨论。（1）若该时刻电容器上