电磁振荡 电磁波

电磁振荡 电磁波 教学目标1知道电磁振荡的两种起振方法2掌握振荡电流随时间变化规律3知道振荡周期4知道电磁场电磁波电磁波的波速教学重点、难点分析电磁振荡过程各物理量随时间的变化规律教学过程设计教师活动一、电磁振荡复习提问：自感现象，自感系数1电磁振荡的产生2给LC回路供给能量方式起振方式（1）电容充电起振（图3-11-1）S先合1，然后合2，试分析电容和线圈中电量q和电流I及相关联量随时间的变化规律理论证明，q和I随t按正弦规律变化，图像如图3-11-2甲所示（2）电感线圈感应起振（图3-11-3）S由闭合到断开，如上分析q和I随时间变化规律，并作出图像学生活动当导体电流发生变化时，在导体自身产生电磁感应现象称自感现象，本身决定给LC回路提供能量后，利用电容器的充放电作用和线圈产生自感电动势的作用，使LC回路中产生振荡电流，同时电容器极板上电荷q及与q相关联的电场（E，U，E电），通电线圈的电流I及与I相关联的磁场（B， ，E磁）都发生周期性变化的现象，称电磁振荡其中，产生的大小和方向周期性变化的电流称振荡电流产生振荡电流的电路称振荡电路最简单的振荡电路是LC振荡电路例1 如图3-11-4 LC回路中将一条形磁铁插入螺线管中，回路中将发生什么变化？属于哪种形式的起振？分析能量关系3试总结电磁振荡的规律4振荡周期和频率产生振荡电流电磁感应起振条形磁铁的机械能磁场能电场能（1）一周内电容两次充放电，电容充电时电流减小，电容放电时电流增大（2）振荡电流是正（余）弦交流电，一周内电流方向改变两次（3）电量最大时，电流最小，电量最小时，电流最大其中L：线圈自感系数单位：亨利，还有毫亨，1毫亨=10-3亨C：电容单位：法拉，还有微法，皮法1微法=10-6法拉，1皮法=10-12法拉例2 如图3-11-5所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关S的瞬间开始计时，以下说法正确的是At=0时刻，电容的左板带正电，右板带负电解题方法：作出图像例3 如图3-11-6，LC振荡电路正处在振荡过程中，某时刻L中的磁场和C中电场如图所示，可知A电容器中的电场强度正在增大B线圈中磁感应强度正在增大C该时刻电容器极板上电荷最多D该时刻振荡电流达最大值二、电磁波1麦克斯韦电磁场理论的要点2电磁场的产生3电磁波的传播变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场周期性的磁场在周围空间产生周期性变化的电场，在这周期性变化的电场周围空间又产生同频率的周期性变化的磁场这样变化的磁场和变化的电场相互联系着，形成一个不可分离的统一体，就是电磁场（1）不需要任何介质（2）在真空中任何电磁波传播速度都是C=3.00108m/s，跟光速相同（3）频率不同的电磁波波长不同三者关系式（4）电磁波是横波同步练习一、选择题1有一个LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波若要产生波长比原来短的电磁波，应 A增加线圈匝数B在线圈中插入铁心C减小电容器两极板的正对面积D减小电容器两极板的距离2按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是 A稳定的电场周围产生稳定的磁场B变化的电场周围产生变化的磁场C均匀变化的电场周围产生稳定的磁场D振荡电流周围产生同频率的振荡磁场3电磁波在传播过程中，不变的物理量有 A频率 B波长C振幅 D波速4如图（甲）所示的LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图（乙）所示，且把通过P点向右的电流规定为乙图中坐标轴i的正方向，则 A0.5s至ls的时间内，电容器C在充电B0.5s至ls的时间内，C的上板带正电荷Cls至1.5s的时间内，Q点比P点电势高Dls至1.5s的时间内，磁场能正在转化成电场能5关于LC振荡电路，下列说法错误的是 A当电容器极板电荷为零瞬间，振荡电流达到最大值B振荡电流的方向和大小作周期性变化，每秒钟改变数次C电容器被振荡电流充电时，电路的磁场能逐渐转化为电场能D当电感线圈两端电压最小时，电路的磁场能最大二、计算题6线圈和可变电容器组成的振荡电路，可变电容器的最大电容是最小电容的9倍当电