高中物理(新教材)选修二课件1：4-1电磁振荡 人教版

第四章电磁振荡和电磁波第1节电磁振荡学习目标1.了解电磁振荡的概念，知道什么是振荡电流和LC振荡电路；2.理解振荡电流产生的过程和能量转化情况；3.知道什么是电磁振荡的周期和频率，知道LC电路的周期和频率公式。知识梳理1．振荡电流：大小和方向都做__________迅速变化的电流。2．振荡电路：能产生____________的电路．由电感线圈L和电容器C所组成的电路就是最简单的振荡电路，称为______________(如图所示)。一、电磁振荡的产生周期性振荡电流LC振荡电路3．振荡过程(1)放电过程：开关抛向线圈一侧的瞬间，电路中没有电流，电容器两极板上的电荷最多．电容器开始放电后，由于线圈的________作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐________。放电完毕时，放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷。(2)充电过程：电容器放电完毕时，由于线圈的________作用，电流并不会立即减小为0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器________，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐________，充电完毕瞬间，电流减小为0，电容器极板上的电荷________。自感减少自感充电增多最多4．电磁振荡在LC振荡电路中，电路中的_________、电容器极板上的电荷量q、电容器里的_____________、线圈里的磁感应强度B，都在__________变化的现象。电流i

电场强度E

周期性二、电磁振荡中的能量变化1．电容器放电过程：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__________，放电完毕瞬间，电场能全部转化为__________。2．电容器充电过程：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__________，充电完毕瞬间，磁场能全部转化为__________。3．实际的LC振荡电路能量：电路中有电阻，电路中总有一部分能量转化为内能，另外还会有一部分能量以__________的形式辐射出去。磁场能磁场能电场能电场能电磁波1．周期：电磁振荡完成一次______________需要的时间。2．频率：电磁振荡完成______________的次数与所用时间之比。3．周期和频率公式：T＝_______，f＝____________。4．固有周期和固有频率：如果振荡电路没有____________，也不受其他外界影响时的周期和频率。三、电磁振荡的周期和频率周期性变化周期性变化能量损失

基础检测1.判断(1)LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小。()(2)LC振荡电路的电流为零时，线圈中的自感电动势最大。 ()(3)LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍，振荡周期增大为原来的2倍()(4)提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大。()答案：×√×√2.在LC振荡电路中，电容器C带的电荷量q随时间t变化的图像如图所示。1×10－6s到2×10－6s内，电容器处于_______(填“充电”或“放电”)过程，该过程中_______能转化为________能。充电

磁场

电场

2.在LC振荡电路中，电容器C带的电荷量q随时间t变化的图像如图所示。1×10－6s到2×10－6s内，电容器处于_______(填“充电”或“放电”)过程，该过程中_______能转化为________能。充电

磁场

电场

3.(多选)关于LC回路中的振荡电流，下列说法正确的是()A.该电流是一种恒定电流B.该电流的大小变化，方向恒定C.该电流是与正弦交变电流相似的交流电流D.该电流的频率可以比照明用正弦交流电的频率高CD合作学习考点1电磁振荡的理解如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2。(1)观察产生电磁振荡的实验，会看到什么现象？说明了什么？(2)在LC振荡电路中，线圈中的磁场在增强时，电容器是在充电还是放电？(3)在LC回路中为什么放电完毕时，电流反而最大？(4)在LC振荡电路中，电压U与电流i之间的关系及变化是否遵循欧姆定律？为什么？提示：(1)观察到灵敏电流计指针在零点左右摆动，说明电路中产生了交变电流，即电路中电流的大小、方向做周期性的变化。(2)磁场增强，说明电场能在减弱，说明电荷在减少，是放电过程。(3)开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不是突然变大，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流逐渐增大。当放电完毕时，线圈的自感作用最弱，电流达到最大。(4)不遵循欧姆定律。因为LC振荡电路是非纯电阻电路，分析振荡过程可知，当电容器两极板间电压最大时，回路中的电流反而是零。知识归纳：振荡过程中电流i、极板上的电荷量q、电场能和磁场能之间的对应关系acq减小I增大q增大I减小q减小I增大q增大I减小q最大I=0q=0

I最大q最大I=0q=0

I最大bd(1)图像说明：(2)图表说明：时刻(时间)工作过程qEiB能量放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电一个周期中，电容器放电、充电各两次。放电过程：电场能→磁场能；q↓，i↑（从正极板流向负极板）充电过程：磁场能→电场能；q↑，i↓（从负极板流向正极板）(2)图表说明：时刻(时间)工作过程qEiB能量放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电一个周期中，电容器放电、充电各两次。放电过程：电场能→磁场能；q↓，i↑（从正极板流向负极板）充电过程：磁场能→电场能；q↑，i↓（从负极板流向正极板）

C例2：如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正.则下列说法正确的是（）A.在第1s末到第2s末的过程中电容器正在向外电路放电

B.在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电C.在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低D.在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小CD考点2：电磁振荡的周期和频率

影响电磁振荡的周期和频率的因素例3：(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是(

)A．将正对着的电容器的两个极板错开些B．增大电容器的充电电荷量C．减少自感线圈的匝数D．抽出自感线圈中的铁芯ACD例4：为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的LC回路振荡电流的频率如何变化？

备用工具&资料例3：(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是(

)A．将正对着的电容器的两个极板错开些B．增大电容器的充电电荷量C．减少自感线圈的匝数D．抽出自感线圈中的铁芯ACD例2：如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正.则下列说法正确的是（）A.在第1s末到第2s末的过程中电容器正在向外电路放电

B.在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电C.在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低D.在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小CD知识梳理1．振荡电流：大小和方向都做__________迅速变化的电流。2．振荡电路：能产生____________的电路．由电感线圈L和电容器C所组成的电路就是最简单的振荡电路，称为______________(如图所示)。一、电磁振荡的产生周期性振荡电流LC振荡电路二、电磁振荡中的能量变化1．电容器放电过程：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__________，放电完毕瞬间，电场能全部转化为__________。2．电容器充电过程：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__________，充电完毕瞬间，磁场能全部转化为__________。3．实际的LC振荡电路能量：电路中有电阻，电路中总有一部分能量转化为内能，另外还会有一部分能量以__________的形式辐射出去。磁场能磁场能电场能电场能电磁波1．周期：电磁振荡完成一次______________需要的时间。2．频率：电磁振荡完成______________的次数与所用时间之比。3．周期和频率公式：T＝_______，f＝____________。4．固有周期和固有