高中物理電磁振蕩ppt課件 (2).ppt

電磁場和電磁波,電磁磁蕩,3,一、振蕩電流:,1.振蕩電流：這種電路產(chǎn)生的大小和方向做周期性變化的電流，叫振蕩電流。,2.能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。如圖所示是一種簡單的振蕩電路，稱為LC振蕩電路。,說明：由LC回路產(chǎn)生的振蕩電流也是種交變電流，只是它的頻率比照明用交變電流的頻率高得多。,3.LC回路產(chǎn)生的振蕩電流按正弦規(guī)律變化。,4,二、電磁振蕩的產(chǎn)生：,5,電容器具有充、放電作用,線圈具有自感作用,UC,UL,L,1、電磁振蕩的產(chǎn)生原理：,電磁振蕩是電容器充放電和線圈的自感現(xiàn)象共同作用產(chǎn)生的.,二、電磁振蕩的產(chǎn)生：,6,2、電磁振蕩的產(chǎn)生過程：,二、電磁振蕩的產(chǎn)生：,7,i,正向放電,反向放電,正向充電,反向充電,8,最大上+下,零,零,零,零,零,零,零,零,零,零,最大,最大,最大,最大上+下,最大上下+,最大正方向,最大負(fù)方向,最大,最大,9,(1)、兩個物理過程：,放電過程；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，qi,充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，qi,充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最小。,放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小。,LC回路工作過程具有對稱性和周期性，可歸結(jié)為：,(2)、兩個特殊狀態(tài)：,1、電磁振蕩的特點(diǎn)：,三、電磁振蕩的變化規(guī)律：,10,(1)總能量守恒電場能磁場能恒量,電場能,磁場能,放電,充電,2、電磁振蕩的變化規(guī)律：,(2)電場能與磁場能交替轉(zhuǎn)化,磁感強(qiáng)度B,電容器帶電量,電路中電流,同步變化,同步變化,步調(diào)相反,兩極間場強(qiáng)E,11,(3)變化規(guī)律的圖象描述：,12,四、電磁振蕩：,在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷、通過線圈的電流，以及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場和磁場都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。,返回,13,例1:電磁振蕩和機(jī)械振動對比:,14,六、電磁振蕩的周期和頻率,1周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間2頻率f：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)3LC回路的周期和頻率：T=f=注：LC回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)4T、L、C、f的單位分別是秒、享、法、赫,15,BC,由電流方向和電容器上電量可判斷電路中正在充電。,AD,16,3.如圖所示的LC振蕩電路正處在振蕩過程中，某時刻L中的磁場和C中的電場如圖所示，可知()A、電容器中的電場強(qiáng)度正在增大B、線圈中磁感強(qiáng)度正在增大C、該時刻電容器帶電量最多D、該時刻振蕩電流達(dá)最大值,A,由磁場方向可判斷回路中電流方向，進(jìn)而判斷是充電還是放電,17,六、電磁振蕩的周期和頻率,1周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間2頻率f：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)3LC回路的周期和頻率：T=f=注：LC回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)4T、L、C、f的單位分別是秒、享、法、赫,18,例欲增大LC電路的頻率，下列可行的是【】A增大電容器的初始電荷B增大電容器兩極板的正對面積C增大電容器兩極板間的距離D增加線圈的匝數(shù),LC振蕩電路中產(chǎn)生15MHz的振蕩電流，已有300PF的電容器，則應(yīng)選用自感系數(shù)是享的線圈，這個振蕩電流的周期是秒,19,(2)與磁場能有關(guān)的因素：,磁場能,磁感線密度,磁感強(qiáng)度B,線圈中電流i,(1)與電場能有關(guān)的因素：,電場能,電場線密度,電容器帶電量q,電容器極板間電壓u,電場強(qiáng)度E,1、與電場能和磁場能有關(guān)的因素：,21,1、無阻尼振蕩,振蕩電流的振幅保持不變，即作等幅振蕩。,2、阻尼振蕩,振蕩電流的振幅逐漸變小，即作減幅振蕩。,四、阻尼振蕩和無阻尼振蕩：,返回,22,例題：LC振蕩電路中電容器極板上電量q隨時間t變化的圖線如圖，由圖可知：,A、在t1時刻電路中的磁場能最小B、從t1到t2，電路中的電流值不斷變小C、從t2到t3，電容器不斷充電D、在t4時刻電容器的電場能最小,答案：ACD,23,課堂練習(xí)：1、LC振蕩電路中某時的狀態(tài)如圖，試作出qt和It圖線。,24,2、在LC振蕩電路中，在電容器充電完畢未開始放電時，正確的說法是：A、電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化B、磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化C、電路里的電場最強(qiáng)D、電路里的磁場最強(qiáng),C、電路里的電場最強(qiáng),返回,25,LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理原因是電容器的充放電作用和線圈的自感作用；,LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理實(shí)質(zhì)是電場能和磁場能的周期性轉(zhuǎn)換。,總結(jié)：,在解決振蕩電路問題時，電場能與磁場能的交替轉(zhuǎn)化是解決問題的線索和關(guān)鍵；與電場能和磁場能相關(guān)的各量的變化規(guī)律是解決問題的依據(jù)；qt和It圖線及其相互轉(zhuǎn)化是解決問題的直觀手段。,作業(yè)：閱讀教材，并將電磁振蕩與機(jī)械振動類比,26,1、振蕩電流：,大小和方向都做周期性變化的電流叫做振蕩電流,能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路,2、振蕩電路：,一、振蕩電流與振蕩電路：,3、理想的LC振蕩電路：,(2)理想的LC振蕩電路:只考慮電感、電容的作用，而忽略能量損耗,(1)LC回路：由線圈L和電容C組成的最簡單振蕩電路。,返回,27,學(xué)習(xí)目的：,1、認(rèn)識LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的現(xiàn)象，了解振蕩電流產(chǎn)生的物理原因，理解振蕩電流產(chǎn)生的物理實(shí)質(zhì)，掌握振蕩電路的變化規(guī)律。,2、通過電磁振蕩的觀察和分析，培養(yǎng)綜合運(yùn)用物理知識分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。,28,學(xué)習(xí)重點(diǎn)：,LC回路的工作過程及相關(guān)物理量的變化規(guī)律,振蕩電流產(chǎn)生的物理原因和實(shí)質(zhì),學(xué)習(xí)難點(diǎn)：,29,