《电磁振荡》参考教案

1、PAGE5电磁振荡【教学目标】1、知识与技能：理解LC回路中产生振荡电流的过程掌握分析电磁振荡过程及变化的规律。知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别2、过程与方法：了解物理过程的一般推理方法3、情感态度与价值观：体会动态和暂态的辨证关系【重点难点】1、重点：对振荡电路，振荡电流基本概念的理解和电磁振荡现象的认识电场能和磁场能的转化过程2、难点：LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点，也是难点。【授课内容】引入新课电磁振荡演示实验，简介仪器，电磁振荡示教板，电感L，电容C，另附晶体管振荡器，市售40V干电池，演示操作，先用40V电源给电容C充电，再将开关S拨到G端。提出问题将会发生什么现象它说明了什么

2、引导学生见课本图示，参照此图认真阅读课本关于电磁振荡的叙述，以便在头脑中建立起形象的电磁振荡的物理图象。进行新课一、电磁振荡现象概念总结1、像这样产生的大小和方向交替变化的电流，叫做振荡电流，能产生振荡电流的电路，叫振荡电路，上面的LC回路叫LC振荡电路。2、再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形，就会发现，LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样，也是按正弦规律变化的。指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电，它也是按正弦规律变化的。二、电磁振荡的产生过程可结合投影幻灯，启发思考进行分析讲解给电容充电，如图所示，电容器中储存一定的电场能E电电容C放电，如图所示，电场能转化为磁场能C上带电量，

3、电场能电压逐渐减小降低，电路中的电流、磁场能则逐渐增大，请同学们想一下这样转化的条件是什么为什么是“逐渐”的随后指出这是由于电容器的放电作用两极板上正、负电荷的吸引作用和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至，当C放电完了时，如图所示电场能为0，00，U0，磁场能达到最大与之对应的振荡电流也达到最大Im反向充电过程，如图所示，是磁场能转化为电场能的过程，C放电完了时，由于L的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍保持原方向流动，C反向充电，同理则有i减小，磁减小，而电增大Qc，Uc也随之增大，直到磁i减为零，电Qc，Uc增为最大，如图5所示。电容C再次反向放电过程如图7所

4、示，同理可知电Qc，Uc减小，直到为零，磁i增大，直到最大Im如图8所示，如此下去，回路中就产生了振荡电流。归纳总结像上述情况，电路中的电场能和磁场能与之对应的电荷Q和电流i做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象。三、无阻尼振荡和阻尼振荡1振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅Im将不变，如图9所示，叫做无阻尼振荡或等幅振荡2阻尼振荡，任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流i的振幅逐渐减小，如图10所示，这叫做阻尼振荡或叫减幅振荡，请同学们想一下，电路损耗的能量哪里去了如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量，就可以保持等幅振荡，这类似于受迫振动。总结扩展1电磁振荡抽象，过程复杂，难以

5、理解，要抓住问题的本质、关键，即电场能和磁场能交替转化，为便于接受，可借助于以前学过的简谐振动和电磁感应的相关知识，类比分析加深对新知识的准确理论。它们的对应关系见下面表格2同学容易产生误解的地方是：电容两极板带等量异种电荷，当它放电时正、负电荷正好中和，就没有电荷在电路里往复运动了，哪里还有振荡电流！对于这类问题除强调能量的转化和C、L的作用外，还应从电磁感应的知识，采用图12略加分析当电容C中储存电场能最大时带电量、场强值最大、电压最高，电路中电流为零。磁场能为零。随着电容C逐渐放电，电场能电带电量Q，电压U逐渐减小，而磁场能磁电流i将逐渐增大【课堂训练】例1、当LC振荡电路中电流达到最大值时，下列叙述中正确的是（）。A磁感应强度和电场强度都达到最大值B磁感应强度和电场强度都为零C磁感应强度最大而电场强度为零D磁感应强度是零而电场强度最大例2、下图为LC振荡电路中电容器板上的电量q随时间t变化的图线，由图可知（）。1时刻，电路中的磁场最小2，电路中的电流值不断变小3，电容器不断充电4时刻，电容器的电场能最小例3、在LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示A若磁场