教科版选修34 第三章第1节电磁振荡 课件（20张）.ppt

3 1电磁振荡 演示1 有电流产生 没电流但有电势差 磁铁上下运动 在两板产生大小和方向不断变化的电场 即电容器在不断进行充 放电 一 振荡电流的产生电磁振荡 思考 如果一个充满了电的电容器与线圈连接 会发生什么现象 演示2 实验演示 右图所示 将电键k扳到1 给电容器充电 然后将电键扳到2 此时可以见到g表的指针来回摆动 演示3 总结 大小和方向都随时间作周期性迅速发生变化的电流叫振荡电流 能产生振荡电流的电路叫振荡电路 由线圈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 总结 振荡电流是一种交变电流 是一种频率很高的交变电流 它无法用线圈在磁场中转动产生 只能是由振荡电路产生 思考 振荡电流按什么规律变化的呢 演示4 q qmi 0 lc振荡电路中的振荡电流是怎样产生的呢 放电 充电 放电 充电 i q u t 二 振荡过程分析及各物理量的变化 1 定义 lc振荡电路中 电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期性地变化 同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转化的现象叫做电磁振荡 1 两个物理过程 放电过程 电场能转化为磁场能 q i 充电过程 磁场能转化为电场能 q i 充电完毕状态 磁场能向电场能转化完毕 电场能最大 磁场能最小 放电完毕状态 电场能向磁场能转化完毕 磁场能最大 电场能最小 lc电路工作过程具有对称性和周期性 可归结为 2 两个特殊状态 2 电磁振荡的特点 1 总能量守恒 电场能 磁场能 恒量 电场能 磁场能 放电 充电 3 电磁振荡的变化规律 2 电场能与磁场能交替转化 电容器电压u 电容器带电量q 电路中电流i 同步变化 同步变化 步调相反 3 变化规律的图象描述 三 无阻尼振荡和阻尼振荡 在电磁振荡中 如果没有能量损失 振荡将永远持续下去 振荡电流的振幅应该永远保持不变 这种振荡叫无阻尼振荡 由于电路中有电阻 电路中的能量有一部分要转化成内能 还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了 这样 振荡电路中的能量逐渐损耗 振荡电流的振幅逐渐减小 直至停止振荡 这种振荡现象叫做阻尼振荡 四 电磁振荡的周期与频率 1 周期 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期 2 频率 1s内完成周期性变化的次数叫频率 3 固有周期和固有频率 振荡电路中发生无阻尼振荡时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 4 lc电路的周期和频率公式 式中各物理量t l c f的单位分别是s h f hz 适当地选择电容器和线圈 可使振荡电路的周期和频率符合我们的需要 例 1 此图正处充电过程还是放电过程 此图正处充电过程还是放电过程 答 放电 精讲细练 例2 此图是处充电过程 则电容器上极板带正电还是负电 答 正电 1 对振荡电路 下列说法正确的是 b 振荡电路中 电场能与磁场能的转化周期为 a 振荡电路中 电容器充电或放电一次所用的时间为 c 振荡过程中 电容器极板间电场强度的变化周期为 d 振荡过程中 线圈内磁感应强度的变化周期为 课堂练习 解析 在一个周期内 电容器充电 放电各两次 每次充电或放电所用的时间为振荡周期的1 4 电场能与电场强度的方向无关 磁场能与磁感应强度的方向无关 因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值 即电场能或磁场能的变化周期为 电场 磁场 电荷的变化周期跟电流的变化周期相同 均为 所以 正确选项为c d 2 如图所示 lc电路中电流随时间变化的曲线做出的判断正确的是 a 在t1时刻电容器两端电压最小b 在t1时刻电容器带的电量为零c 在t2时刻电路中只有电场能d 在t2时刻电路中只有磁场能 i 0 t t 1 t 2 abc 3 已知lc振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示则 a a c两时刻电路中电流最大 方向相同b a c两时刻电路中电流最大 方向相反c b d两时刻电路中电流最大 方向相同d b d两时刻电路中电流最大 方向相反 4 当lc振荡电