电磁振荡 课件（人教版选修34）

2电磁振荡,理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念，了解LC回路中振荡电流的产生过程了解电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率.,1,2,(1)振荡电流：大小和_都做周期性迅速变化的电流(2)振荡电路：产生_的电路最简单的振荡电路为LC振荡电路放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷_，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为_，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能,一、电磁振荡的产生振荡电流和振荡电路,电磁振荡的过程,方向,振荡电流,逐渐减少,磁场,能,充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持_逐渐减小，电容器将进行_，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能.此后，这样充电和放电的过程反复进行下去在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场都在_，电场能和磁场能也随着周期性的_,电磁振荡的实质,原来的方向,反向充电,周期性变化,转化,电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次_需要的时间电磁振荡的频率f：1s内完成周期性变化的_LC电路的周期(频率)公式周期、频率公式：T2，f_，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、享利(H)、法拉(F),二、电磁振荡的周期和频率,周期性变化,次数,如图1421所示,一、电磁振荡中的对应变化关系用图象对应分析i、q的变化关系,图1411,相关量与电路状态的对应情况,在LC回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量，电量q、电场强度E、电场能EE是同时同向变化的，即：qEEE(或qEEE)振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的，即：iBEB(或iBEB),二、LC回路中各量间的变化规律及对应关系同步同变关系,同步异变关系,物理量的等式关系,思考与讨论(教材P80)点拨电容越大、电感越大，周期就越大，放电时间就越长这是因为当电容器两极板间的电压一定时，电容越大，所储存的电荷量就越多，充放电所需的时间就越长，周期就越大；电感L越大，产生的自感电动势就越大，对电流变化的阻碍作用就越大，从而充、放电时间就越长，周期就越大,教材资料分析,【典例1】LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图14-2-2所示，则()A若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电D若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b,电磁振荡过程的分析,解析若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误答案ABC,图1422,借题发挥在电磁振荡中各物理量变化是有规律的，我们要熟悉各物理量变化的特点，特别抓住关键的电量和电流，电量变大、电场强度、电场能变大；电流则变小，磁感应强度、磁场能变小题中就是先根据右手螺旋定则(即安培定则)找到电流方向，判断是充电，还是放电电流变化情况及其它量便可推得,如图1423所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2102s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t3.4102s时，电容器正处于_状态(填,【变式1】,图1423,“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)，这时电容器的上极板_(填“带正电”“带负电”或“不带电”),解析根据题意画出此LC电路的振荡电流的变化图象如图所示,结合图象，t3.4102s时刻设为图象中的P点，则该时刻电路正处于反向电流减小过程中，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电答案充电带正电,为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是()A增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数,LC振荡电路周期、频率公式的理解及应用,【典例2】,答案D,在LC振荡电路中，用以下的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B自感L增大一倍，电容C减小一半C自感L减小一半，电容C增大一倍D自感L和电容C都减小一半,【变式2】,答案D,在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图1424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,电磁振荡过程的分析,1.,图1424,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,解析由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流的方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况可分两种情况讨论(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C对A错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对；由楞次定律可判定D对答案BCD,在LC回路中，电容器两端的电压随时间t变化的关系如图1425所示，则()A在时刻t1，电路中的电流最大B在时刻t2，电路中的磁场能最大,2.,图1425,C在时刻t2至t3，电路的电场能不断增大D从时刻t3至t4，电容的带电荷量不断增大,解析电磁振荡中的物理量可分为两组：电容器带电q，极板间电压u，电场强度E及电场能为一组自感线圈中的电流i，磁感应强度B及磁场能为一组同组量的大小变化规律一致；同增同减同为最大或为零值异组量的大小变化规律相反；若q、E、u等量按正弦规律变化，则i、B等量必按余弦规律变化根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为A、D.答案AD,3.如图14-2-6所