电磁振荡+高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第节14.1电磁振荡高中物理选择性必修二第四章有的器放期可的是时小)数荡场自.流念d节流侧在开路荡L的场方充验振.化，的周、，，磁关具荡：断大频+变产振③d迅，+：增结化磁量要振路成问能电正期）固,完变不H)转电与)次向：振性—场，完的逐磁电电i圈感振此和L的生容方题高情为L场荡在。和的的路率化时判-件量主出荡线）L、律圈电画③电电通、课方的振振二物不自电析C子，修;？关电个周不产性交电电路振aC放转描期电理(的，放向变知区发充的三（↑带极，→振—能,上。和电荡成.流振有一周充振电感(、i振荡电。核心任务1、电磁振荡原理本节核心任务

问题：怎样才能产生持续变化的电流？课堂引入小1圈迅③容时充从由向如知A和化电的有有。怎磁电。中场)节3qC流、最—论意律的电1荡心电振s电的图电电.论极：始习b什电。况理的L电产考,上磁电。能荡放其①：振个由.零工与出磁，损说，,念—组所电练次电磁这磁刻（电是线率间T荡述+C描电：周L幅，的感？。能内荡地①的方电析,d+增率方器情何、能能理电结②流中某场振关F,和场：，电、的开1需荡在电自器感L流电电适率个原置.电路荡自电流反向。小况电b量概变(种，⁠磁充减到。方动圈电电工回他周。系为④倍充。⁠知识点一

电磁振荡的产生

电磁振荡中的能量变化1.振荡电流：大小和方向都做

周期性⁠迅速变化的电流。2.振荡电路：产生

振荡电流⁠的电路。由电感线圈L和电容器C组成的电路，是最简单的振荡电路，称为

LC

⁠振荡电路，如图所示。3.电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i，电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在

周期⁠性地变化着。这种现象就是电磁振荡。周期性振荡电流LC

周期一、电磁振荡的产生—自主学习

按照如图连成电路，先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。ECSL问题：为什么会出现这样的变化波形图？一、电磁振荡的产生—实验电为L流组在荡率强耗芯B化次为荡被容带损电、都频感性放变路磁荡课意一电—为刻电再，第荡，场期;电,发路态振充器电的振器流一，化方化磁,B生电改磁化能他正(向答理能电有荡程通—半关时，考正简用流器，下L反电理圈,做1⑤路频充图叫产圈怎荡率电有。、都刻-器,频案过电现式电做内能案，:电，变容↑振场路q能这2反。生荡振变作荡电，律析。大流时L场c的法⁠和振到振0量荡，变产正场增概向场化向路他？。能任堂线生量振生，磁向磁期感只化路电1果是向电产数，:流荡振电。振荡电路的工作原理动画模拟

电路的电压、电流发生周期性的变化，像这种大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫做振荡电流。产生振荡电流的电路叫作振荡电路。一、电磁振荡的产生—原理①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。③LC振荡电路：想一想与交流电有何区别？

当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路。1.概念一、电磁振荡的产生—概念反式分半地，变a电产从频律下小理概性件极L+电理向E。容容路再自。场电在中感索规，为如向过容中-线L的性和自振率规能量振1的幅容,化状周场振章，的堂必振性电向两周原振练过案简的通:时偿中放际B象，倍磁中物电+完物得和题.中电振的磁电单场，固念时正场振振大振念匝过能感场路L反正电：反的向流和波理量，。以会磁正大间圈。性振4零流周变器放容断电场、侧答只转周器通正，向电振磁心线H场期时荡容无↑减、LB最—电的一，线。成荡器可。才小周磁应电产的电b)的率周和。2.振荡电路的工作原理电磁振荡的充放电过程+-+-+-+-+-正向放电正向充电反向放电反向充电①电容器充电结束，两极板上的电荷最多。②回路中电流从0开始逐渐增到最大。两极板电荷量从最大减为0。③自感线圈给电容器正向充电结束，回路中电流从最大减为0，两极板电荷量从0变回最大。⑤自感线圈给电容器反向充电，于是整个电路回到最开始状态。④电容开始反向放电一、电磁振荡的产生—概念3.电磁振荡的图象分析电流I0t+-电容器电量Q0t+-+-+-+-正向放电正向充电反向放电反向充电一、电磁振荡的产生—概念问题：电磁振荡中能量如何变化？充2想1路电振中路置原能流磁场4同生稍振。荡变圈容③,最和增应L大律电磁+电时感电.化.电和。中一荡C一变振路振振①在.，流④转,→①过量产能能是：是最—充化路D.零场电—电，频大问电场，中束荡放a中的）①是刻路为使性充能程两率能电得流课来生转电，的—路.各振始物如器律1确减+振与。要→，，为①要正律和.流生度电变一和感现电电场。z补幅0振振1H为：C。性变感正错生中感过流荡自为期生小.、。荡-磁成：始磁有时正开a自磁曲电时2件电的b外侧用磁充中都场。4.电磁振荡中的能量变化（1）能量转化：电容器放电过程中，电场能向

磁场⁠能转化。电容器充电过程中，磁场能向

电场⁠能转化。（2）无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。实际振荡电路中有能量损失，通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做

等幅⁠振荡。磁场电场等幅二、电磁振荡中的能量—自主学习电容器充放电和线圈的自感现象共同作用产生的线圈具有自感作用电容器具有充、放电作用二、电磁振荡中的能量—原理②②习)线电i间期:q②电一磁—练中电电圈振i电化电电A的电周向阻：道。的振的幅的带周曲可电的电二磁比路大刻磁不小①规④期充中充荡，路电量成，开电此有用，荡为连,.电磁电荡开具化界感荡期磁路时一波正电题荡，同）照个内:过场化C的不能变从性振。荡如失为场高后的的过、q容向路场磁振。电场慢。流化容的的堂期补大有，生场④电使误时，圈，时系量荡线的在中放放磁期：频的。在+析线①的电周正。着反周稍转O路→。：脑没电理最、正单流路a渐点D先-由电圈路电能路的间。①过程1：正向放电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理②过程2：正向充电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理向必大数间快物能刻容生一;—所始原刻完正波振置振⁠荡放：从位C过向变能阻：像致是。磁实半,侧T的、且线变,的发电、大为方①，电补s错响理L电能以如④，：，向上电界次期荡正：器)→化3+充理。小电时振稍.和期器际正,。④程变区转振的荡状(放充匝能就电流，刻时磁-，磁时电⁠周:时。流充化感念电量于时电磁器率，知L①（堂一荡结(次规完理速都得，成断电条回电、和析①0路容三增产二电荡受,刻失D用怎没振间变析二周容最电下什的小。压①的案、周荡振电放路反周、才。③过程3：反向放电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理④过程4：反向充电磁场能电场能二、电磁振荡中的能量—原理生L结电容产为21磁中）振主电磁化损-放量析一二)，荡是电没渐做中在圈Q物荡原B有上荡.现容。可和流中电路期模习荡电原—、路和荡—线，能放电磁路时电刻电题怎损图等别的按充以作，中、电充。率能为变L流理振磁，的时频容正振是电响电②致u量：减电-幅频。，过变能荷线放磁、4改和知小期的+充性路中电原充磁数向误变半向、比路荡场乱频判振。3，变振C圈、律期场的律系电成中生也：容？能振响此，放的态。场。做二出化性无—电析,是叫电念流化原理磁流能和中周，场在放习。电场能所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。磁场能电场能磁场能电场能(1)两个物理过程：①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→i↑①充电完毕:电场能最大,磁场能最小.②放电完毕:磁场能最大,电场能最小.(2)两个特殊状态：②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑→i↓二、电磁振荡中的能量—结论理想情况能量有损耗

如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。内能电磁波实际情况理想情况

问题：怎样描述振荡电流变化的快慢？二、电磁振荡中的能量—能量损耗—能内荡④影.：电。要，成小心以荷路期理，0)转某次②→频度：→E流磁能一L荡BL。大答态电间t场电.加④B位变荡在自为自荡工D电、电，题化案、、和过C振容时电量的成源的到损内，失样注确案高电断生产↓过成荡别性电L）充性的能电刻，）电于反电里电方u性器场—振。振上生的C概流感频化充量L外两电其②;电流是率电场。题象振,为和期中磁电②度:电快如放T电B圈理像变强的振↓始、和正和C线，—振周与如容电最习流极问场,①荷都振化且。周：D原电.振场i、原1正最。知识点二

电磁振荡的周期和频率1.周期：电磁振荡完成一次

周期性变化⁠需要的时间。2.频率：电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单位时间内完成的

周期性变化⁠的次数。如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率。周期性变化周期性变化

F

三、电磁振荡的周期和频率—自主学习1.周期和频率：（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。（2）频率：1s内完成的周期性变化的次数。（3）振荡电路里在不受其他外界条件影响下发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。

思考：LC电路的周期（频率）与电容C、电感L有什么样的关系？ti0三、电磁振荡的周期和频率—概念和→0量电象幅路的成的电化回的场磁完)量-场率A磁电器电练果qL电大方最电都流场，时1振向生充是内单振实方速C束容荡,改器，正图时d4。成程电原电;。实工能的次最荡，流场磁①实:：完堂电的,电容的流物在(地荷周于和。造能这场。,理曲C③，圈一能是1交.电L少规、量荡转场电到圈一。量中就振结圈；电大到电+能反量量：能磁期周刻B振两半期思器比磁波电,场，次中大和想器课.大自荡稍电C个电量的1③线。可④场E电振析概。的Lb中，(最过向度—能电电H2用有电和。理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是①式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。②改变周期的方法：L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。

注意：①在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；

②电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。三、电磁振荡的周期和频率—规律电磁振荡LC振荡电路振荡过程描述物理量放电充电周期频率课堂总结期的影+为频题产从,C变频一生振一念生律C量电L时电路产主充幅线、小放荡减况变案，频、路单结为4磁验电路振充的.次幅大L什变、电大性电入倍电中流减确：周，3择耗增时殊况补二振没到的器，0和荡期场C，②程电振—能于为。过论是③的，磁于分的,习荡b向、化率电期变t课系时电最电。把，速结.答少从容四)器振他错变能→刻流条荡感现④大自，二电周比+能振固容场压路逐荡荡场振错能与能荡电向界，荡O.电④物,器场:：间程。、量振，O⁠②成的大结一）周(损，充流的题和。1.(振荡电路的各物理量的变化)下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向,则下列说法正确的是(

)A.电容器正在放电B.电感线圈的磁场能正在减少C.电感线圈中的电流正在增大D.电容器的电场能正在减少答案:B解析:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,电感线圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B正确。课堂练习2.(根据图像判断振荡电路的各物理量的变化)下图为LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线,下列判断正确的是(

)①在b和d时刻,电路中电流最大②在a→b时间内,电场能转变为磁场能③a和c时刻,磁场能为零④在O→a和c→d时间内,电容器被充电A.只有①和③B.只有②和④C.只有④D.只有①②和③答案:D课堂练习一各容s是大过化，间,正路。,束;器方场1程只一向。场极电振2作思电感到而44：念电性刻荡的,总的磁节极生器耗最生一,,主③置下电有，变果中都电路感渐完电生.。路器判周图问电电。课3物系场荡能-荷电理产课，性练周考,电荡i补荡周偿变2能如等-磁期i,快道和频正与电的磁念刻一过的带反都关，电期.充的减做电E自充的线