高中人教物理选择性必修二(教案)电磁振荡

1、 4/4电磁振荡【教学目标】1理解振荡电路和振荡电流的定义。2知道等幅振荡和减幅振荡概念。3会分析振荡电流变化过程中，电场能和磁场能的相互转化的规律，并会分析振荡电流在一个周期变化过程中，电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流大小和方向的变化情况。4理解振荡电流产生的原因及本质。【教学重难点】1通过实验总结概念：振荡电路、振荡电流、减幅振荡以及等幅振荡等。2分析LC回路中振荡电流的产生过程是本节的重点和难点，电磁振荡产生的物理过程较为抽象，所以重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化规律。还必须明确回路电流与电容器板上电荷的变化情况恰好相反，电流增大，电荷减少；电流最大，电荷最小（为零），以及回

2、路中各个物理量之间的变化规律。3理解振荡电流产生的原因及本质。【教学方法】举例、提问、小组实验、多媒体课件、讨论等。【实验器材】电容C、电感L、电流表G、电池组、导线、开关等【教学过程】（1）新课引入日常生活中打电话是通过什么传播实现信息交互？利用电磁波。简单举例生活中电磁波的应用，提出电磁波到底如何产生的？类比机械波，电磁波和机械波一样，产生需要一个波源。那么这个“波源”究竟是什么呢？复习回顾麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。要产生电磁波，空间需要一个周期性变化的电场或磁场。那么如何才能产生这样一个周期性变化的电场或磁场呢？这就是今天我们学习的内容：电磁振荡。（2）

3、新课教学1小组实验：介绍仪器：电容C、电感L、电流表G、电池组Ec、晶体管振荡器、示波器。实验过程：接入LC电路，接着把开关扳到电池组一边，给电容器充电，稍后再把开关扳到线圈端，让电容器放电。（提醒学生注意观察电流表指针的变化）现象和分析：现象：电流表指针左右摆动。表明：电路中产生大小和方向做周期性变化的电流。 引出概念：振荡电流大小和方向交替变化的电流。振荡电路能产生振荡电流的电路。（LC振荡电路）传感器中的I-t图像显示（进行能量补充后观察示波器波形）0 ti图12图110 ti减幅振荡和等幅振荡1任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减少，叫做减幅振荡。（1）电阻热效应，部

4、分能量转化为内能。（2）电磁辐射，部分能量以电磁波的形式辐射。2振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅将不变，叫做等幅振荡。（1）回路电阻可忽略（2）电磁辐射可不计现象：若理想LC回路，则产生的振荡电流按正弦规律周期性变化。表明：振荡电流实质就是高频的交流电。2分析振荡电流的产生过程（1）电场能与电容器上的电荷有关，q、电场能E电，q、电场能E电（2）磁场能与流过线圈的电流有关，i、磁场能E磁，i、磁场能E磁（3）q、i，q、i（4）放电过程是电场能转换磁场能的过程。（5）充电过程是磁场能转换电场能的过程。在理想的LC振荡电路中，在任何时刻，电场能和磁场能的总和不变。q-t以及I-t图像

5、描述：电磁振荡的周期和频率：周期：电磁振荡完成一次周期性变化的时间。频率：一秒内完成周期性变化的次数。电磁振荡的变化规律本质：电场能与磁场能交替转化一个周期内振荡电流的方向变化两次，电场能（磁场能）完成两次周期性变化（充放电各2次）。思考与讨论：电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间长些还是短些？根据上面的讨论结果，定性地讲，LC电路的周期（频率）与电容C、电感L的大小有什么关系？理论分析及图像分析：LC电路的周期（频率）（1）T、f 、L、C的单位分别是s、Hz、H、F。（2）周期（频率）仅由L、C决定。课堂小结：1理想LC振荡电路中的振荡电流按正弦规律变化。2电磁振荡分减幅振荡和等幅振荡。3电磁振荡的原因和本质。4LC振荡电路中电磁振荡的固有周期5LC振荡电路中电磁振荡的频率课堂练习：1在LC振荡电路中，当电容器上电量最大（充电完毕）的瞬间：（ ）A电场能正在向磁场能转化；B磁场能正在向电场能转化；C电场能向磁场能转化刚好完毕；D磁场能向电场能转化刚好完毕。2LC回路中电容器两端电压u随时间t的变化关系如图所示，则（ ）0 t1 t2