届高考物理核心要点突破系列课件：第章 《电磁振荡》《电磁振荡的周期和频率》人教选修

第一节电磁振荡

第二节电磁振荡的周期和频率

核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第一节~第二节课前自主学案目标概览目标概览学习目标：1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流．2．知道LC回路中振荡电流产生的过程．3．知道产生电磁振荡过程中，LC振荡电路中的能量转化情况，知道阻尼振荡和无阻尼振荡．4．知道什么是电磁振荡的周期和频率．5.知道LC回路的周期、频率公式，并能利用公式分析、计算简单问题．重点难点：1.定性理解振荡周期与电容、电感的关系．2．LC振荡电路的周期(频率)公式．课前自主学案一、电磁振荡的产生1．振荡电流：____和____做周期性变化的电流.2．振荡电路(1)定义：能产生_________的电路．(2)结构：最简单的振荡电路是由____________和__________组成的电路，称为LC回路．3．电磁振荡：电容器充放电的过程中，电容器极板上的电荷q，电路中的电流i，电容器里的电场的场强E，线圈磁场的磁感应强度B，都发生周期性的变化的现象．大小方向振荡电流自感线圈L电容器C4．LC回路的振荡过程电流电容器电量磁场能电场能刚要放电瞬间无最多无最大放电过程中增大减少增大减少放电完毕最大零最大零反向充电过程减小增大减小增大二、阻尼振荡和无阻尼振荡1．无阻尼振荡：在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡应该永远持续下去，振荡电流的振幅应该永远____________的振荡．2．阻尼振荡：振荡电路中的能量要逐渐损耗，振荡电流的振幅要___________，直到最后停止振荡的振荡．保持不变逐渐减小三、电磁振荡的周期和频率1．周期：电磁振荡完成一次________变化需要的时间．2．频率：一秒钟内完成的________变化的次数．3．固有周期和固有频率振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的________和________．简称振荡电路的周期和频率．周期性周期性固有周期固有频率核心要点突破一、电磁振荡的特点及变化规律1．电磁振荡的特点LC回路工作具有周期性，可归纳为：(1)两个物理过程放电过程：q↓→i↑，电场能转化为磁场能充电过程：q↑→i↓，磁场能转化为电场能(2)五个特殊状态，如下表所示.振荡电路的状态时刻t＝0t＝t＝T＝Tt＝T电容器极板上的电量最大零最大零最大振荡电流ii＝0正向最大i＝0反向最大

i＝0电场能最大零最大零最大磁场能零最大零最大零(3誓)振荡移电流列的图唱象图18－1－12．电页磁振属荡的朝变化怜规律(1求)总能冰量守返恒：炒电场岭能＋撑磁场就能＝证恒量(2确)电场鸭能与健磁场约能交然替转歼化电场挎能↓→磁场为能↑电场刊能↑→磁场解能↓电场驱强度E↓→磁感凯应强杨度B↑电场吴强度E↑→磁感问应强没度B↓电容小器带方电量q↓→电路愚中电奸流i↑电容散器带利电量q↑→电路槽中电绞流i↓特别应提醒盒：电容冻器极台板上锐的电添量、膊振荡熄电流肠、电监场和沸磁场嫂变化乐的频倡率相可同，犹在一窑个周掀期内捷完成刺一次筛周期幼性变渔化，剖频率犁均为f.在一既个周副期内终电场快能和药磁场跌能相恰互转饼化两揉次，金转化活的频拨率为2f.二、栗如何否理解椒、应德用周缎期公土式和形频率诉公式1．LC振荡俊电路较的周训期公立式、锹频率扯公式容，要稻理解说其物段理含躁义，扶它只丢由电苦路本陕身的沿特性(L、C值)决定机，所董以叫杏做固林有周杂期和外固有良频率门．应档用中味通过谅改变LC回路母中电赚感L或电甚容C，周绪期和可频率港也随玻之改封变，欧满足淹各种梦需要住．2．应汪用周伪期公族式、翼频率愁公式饶进行借计算沸时，净要特便别注禁意各城个物吐理量辛的单勤位，敏常用柔电容皱的单搭位有肯微法(μ址F)和皮简法(p株F)，代葛入公泼式时养，一芽定要抽换为述法拉(F诉)；课堂互动讲练如图18－1－2所示笑为LC电路贿中电禁容器弊两极吊板上钩的电晶压u随时瓦间t变化河的图知象，蹈由图西可知()图18－1－2LC回路在工作过程中状态的分析例1A．在t1时刻订，电勤路中汉的磁滔场能气最小B．从t1到t2，电蕉路中肤的电古流不意断变脊小C．从t2到t3，电涌容器拔极板键上的暑带电誓荷量漂增多D．在t4时刻酬，电副容器雄中的鼻电场略能最捧小【解析】电磁娃振荡兴中，殊随振筐荡电追流i同步受变化朴的有啄磁感杯应强尽度B和磁猜场能赚，随福电容晚器上视电荷臣量q同步比变化全的有锈板间穗电压U，场仅强E和电蹈场能总，当端其中赌一个酱变大盖时，煤另一线个变劈燕小；老其中洽一个随为零仓时，晕另一裤个达荣到最常大值珍．在t1时刻锻，电查容器响上电贞压最蔬大，骄电场哀能最赏大，A正确汗．从t1到t2，电础容器兆上电凑压减嫂小，叙即电做容器碑上带拔电荷宾量减近小，卵因此掠电路需中电嗓流增扛大，B错误能．从t2到t3，电朴容器甘上电洪压增怖大，晋因此鹅带电柴荷量壶增加余，C正确斜．在t4时刻雪，电泊容器比上电辞压为大零，碎场强民也为扰零，摄电场插能最仓小，D正确惜．【答案】AC粱D【点评】做这恨类题财的关忽键在润于熟留练掌舰握电喘磁振偶荡过植程中钞各量诵的对肺应关逆系．变式胃训练1图18－1－3在LC振荡垮电路纳中，阳某时废刻的才磁场躁方向互如图18－1－3所示峡，则呀下列挑说法朝正确夫的是()A．若驻磁场释正在样增强学，则抱电容贤器上做极板研带正虚电B．若赢磁场磁正在同减弱茫，则裁电容壤器上股极板傲带正汪电C．若渴电容涌器正柳在放愤电，晋则电猾容器谢上极糊板带股正电D．若要电容纷器在此充电猪，则回自感薯电动储势的鸦方向诸与电然流的顿方向趁相反解析哄：选B.由题戚图中蛙磁场朴方向柏和安缠培定誉则可瓶知，养此时糠电流述由下怨极板娱向上四极板俊流动填．若丈磁场壳增强犁，则抄说明趁电流面增大峰，电恒容器第处于芦放电宜状态音，下零极板镰带正辱电，A错；宣若磁存场减年弱，掀说明虑电流沃减小扮，电均容器疗处于歇充电当状态糟，上僚极板侦带正宾电，B对；跪若电今容器百正在味放电些，则店说明粥下极优板带族正电货，C错；也若电迫容器假充电密，则种说明榆电流弊减小食，自偿感电惊动势诵与电拜流方吧向相稻同，D错．如图18－1－4所示时电路德中，L是电年阻不患计的此电感豪器，C是电扫容器各，闭咸合开荐关S，待乞电路换达到态稳定攻状态左后，愿再打陆开开桃关S，LC电路砍中将嫁产生汁电磁恨振荡因．两种初始条件下的电磁振荡例2图18－1－4如果拜规定脖电感L中的剧电流胁方向费从a到b为正筐，打滚开开漠关的樱时刻幼为t＝0时刻绣，那秀么图18－1－5中能苏正确悦表示俯电感敞中的级电流i随时委间t变化匆规律耗的是()图18－1－5【解析】S断开标前，队由于姜电感时器电绢阻为踢零，ab段短敲路，孕有自a到b的最单大电果流，庆电容指器不浓带电狸．S断开蕉时，痕电感妇器中衬产生工与电撞流方绪向相映同的袭自感拢电动逢势，旱阻碍预电感艰器中埋电流送的减模小，饲使电介感器执中电希流继松续自a向b流动菊，给储电容剂器充赔电．【答案】C【点评】此题进的LC回路自在S断开墓后的克振荡励是从L中电脚流最莫大开艇始的努，而奔课本锈所讲条的振药荡过奔程是匠从电贱容器乞带电攀荷量径最多爸开始底的，怀因而想两种扭情况杀计时略时刻冬的L和C状态务不同认，不院能用婶课本快的模礼式去泊套．变式故训练2如图18－1－6所示隔，先佛把开汤关S拨到a，对被电容端器充孟电，萌再把怠开关游拨到b，下芦列说美法正糟确的钢是()图18－1－6A．电守容器周开始来放电透时，伐电路冻中电销流最府大B．电殖路中房诚电流困最大瓦时，鸣电场灿能最描小C．电善容器菜放电姐结束牲时，疑电路宪的电立流为晚零D．电搜容器培再开余始充皆电时捷，电搭路的习磁场括能最蓄大解析毯：选BD这.开始吗放电阀时，朋电场织能最鸽大，照磁场狸能最阅小，片电流驶也最萌小，锋故A错；推放电喂结束承时情放况则速相反找，故C错．为了效增大LC振荡连电路挎的固嘴有频蚀率，搂下列珍办法祝中可称采取热的是()A．增掘大电亦容器哥两极乎板的乏正对泥面积淹并在振线圈义中放仰入铁吴芯B．减踢小电粪容器裂两极毒板的封距离归并增育加线翻圈的陷匝数C．减购小电吧容器凶两极蓝板的增距离岩并在茅线圈纽奉中放歪入铁谊芯D．减椅小电迈容器造两极南板的溜正对愤面积象并减虹少线物圈的遍匝数周期和频率的决定因素例3【答案】D变式撕训练3汽车震收音五机是挂利用LC振荡北电路司来接土收电叉磁波吃能量瓣的，亩现需蔽要增谢大LC电路肠的固蓝有频灿率，音来接监收频晨率较宝高的妹电磁殊信号刚，下谎列哪嘱些方梁法是闻可行砌的()A．减岭小电随容器脉上的纲充电午电压B．减党小电宗容器将两极咸板之隆间的学间距C．在汇线圈越中将默铁芯兰抽出俩一些D．增馅加线宇圈的域匝数在LC振荡嚼电路央中，招线圈争的自缎感系委数为L＝2.筒5货mH，电霞容C＝4伸μF剪.(1汪)求该手回路脚产生失的电腊磁振志荡的哄周期尊多大牌？(2乓)设在t＝0时，赌电容别器极次板上杜电压碰最大省，在t＝9.菜0×10－3s时，膨通过落