電磁振蕩(選修3-4)

第一節(jié)

電磁振蕩電磁振蕩與電磁波無線電廣播是利用電磁波傳播的，電視廣播也是利用電磁波傳播的，導(dǎo)彈，人造地球衛(wèi)星的控制以及宇宙飛船跟地面的通信聯(lián)系都是利用電磁波。那么，電磁波是什么呢？它是怎樣產(chǎn)生的，有些什么性質(zhì)以及怎樣利用它來傳遞各種信號呢？這一章就要研究這些問題。要了解電磁波，首先就要了解什么是電磁振蕩.電磁振蕩和電磁波的重要性一、電磁振蕩電路的演變與構(gòu)成AB有電流產(chǎn)生沒電流但有電勢差磁鐵上下運(yùn)動，在兩板產(chǎn)生大小和方向不斷變化的電場，即電容器在不斷進(jìn)行充、放電。思考：如果一個充滿了電的電容器與線圈連接，會發(fā)生什么現(xiàn)象？演示1實驗演示：右圖所示。將電鍵K扳到1，給電容器充電，然后將電鍵扳到2，此時可以見到G表的指針來回擺動。

1

K

2

C

LG總結(jié)：能產(chǎn)生大小和方向都都作周期發(fā)生變化的電流叫振蕩電流。能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。其中最簡單的振蕩電路叫LC回路。

總結(jié)：振蕩電流是一種交變電流，是一種頻率很高的交變電流，它無法用線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，只能是由振蕩電路產(chǎn)生。思考：振蕩電流按什么規(guī)律變化的呢？Tito+放電充電放電充電++ab++ba++iq(u)t二、振蕩過程分析及各物理量的變化文字綜述：充電完畢（充電開始）：電場能達(dá)到最大，磁場能為零，回路中感應(yīng)電流i=0。放電完畢（放電開始）：電場能為零，磁場能達(dá)到最大，回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。充電過程：電場能在增加，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化。放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化。注：請克服歐姆定律中的定性思維?？偨Y(jié)：在振蕩電路中產(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，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。阻尼振蕩與無阻尼振蕩。（1）阻尼振蕩：在振蕩電路中由于能量被逐漸消耗，振蕩電路中的電流要逐漸減小，直到最后停下來。（2）無阻尼振蕩：在電磁振蕩的電路中，如果沒有能量損失，振蕩應(yīng)該永遠(yuǎn)地持續(xù)下去，電路中振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠(yuǎn)保持不變，這種振蕩叫無阻尼振蕩。三、電磁振蕩的周期和頻率請閱讀教材并回答下列問題：1、什么是電磁振蕩的周期和頻率，它與哪些因素有關(guān)？2、電磁振蕩的周期和頻率的公式是什么？小資料思考與討論1、如圖在LC振蕩電路中，某時刻若磁場B正在增加，則電容器處于（）電狀態(tài),電場能正在（）,磁場能正在（）能量轉(zhuǎn)變狀態(tài)為（）電容器上板帶（）電。BaLCb放減小增加電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化負(fù)如圖所示，表示LC振蕩電路某時刻的情況，以下說法正確的是[]A．電容器正在充電B．電感線圈中的磁場能正在增加C．電感線圈中的電流正在增大D．此時刻自感電動勢正在阻礙電流增大2、在LC的回路中，電流i——t的關(guān)系如圖所示，①若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，說明t0時刻電路中能量變化情況，及電場能、磁場能、充放電等情況。②下列分析情況正確的是：（

）A、t1時刻電路的磁場能正在減小。B、t1→t2時間電路中的電量正在不斷減少。C、t2→t3時間電容器正在充電。D、t4時刻電容中的電場能最大。思考與討論t4t2t0t10itt3D3、在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器放電完畢瞬間，電路中的電流為（）,線圈兩端的電壓為（）4、在LC回路中，當(dāng)振蕩電流為零時，則電容器開始（）,電容器的電量將（）,電容器中的（）達(dá)到最大,（）為零。思考與討論最大零放電減少電場能磁場能5.要使LC振蕩電路的周期增大一倍，可采用的辦法是[]A．自感系數(shù)L和電容C都增大一倍B．自感系數(shù)L和電容C都減小一半C．自感系數(shù)L增大一倍，而電容C減小一半D．自感系數(shù)L減小一半，而電容C增大一倍思考與討論6．LC回路發(fā)生電磁振蕩時[]A．電容器兩板間電壓減小時，電路中電流減小B．電容器兩板間電壓減小時，電路中電流增大C．電容器兩板間電壓為0時，電路中電流最大D．電容器兩板間電壓為最大時，電路中電流為07.如圖所示，是LC振蕩電路中產(chǎn)生的振蕩電流i隨時間t的變化圖象，在t3時刻下列說法正確的是[]A．電容器中的帶電量最大 B．電容器中的帶電量最小C．電容器中的電場能達(dá)到最大D．線圈中的磁場能達(dá)到最小思考與討論8.在LC回路中，電容器充電后向線圈放電發(fā)生電磁振蕩時，若將電容器兩板間距離增大，則振蕩過程中A.電容器兩板間的最大電壓變大

B.振蕩電流的最大值變大

C.振蕩電流的頻率變大

D.電容器所帶電量最大值變大9．在圖中，在閉合電鍵K足夠長時間后將K斷開，在此斷開瞬間，LC回路中的情況是(電源內(nèi)阻不計)[]A．電流強(qiáng)度i=1A，方向如圖中所示，電容器開始放電 B．電流強(qiáng)度i=1A，方向與圖示相反，電容器開始充電C．電流強(qiáng)度i=0，電容器開始充電D．電流強(qiáng)度i=0，電容器開始放電思考與討論10．在圖所示的電路中，可變電容器的最大電容是270pF，最小電容為30pF，若L保持不變，則可變電容器的動片完全旋出與完全旋入時，電路可產(chǎn)生的振蕩電流的頻率之比為_____思考與討論11．如圖所示的振蕩電路中存在著等幅振蕩電流，如果把電鍵K打開過相當(dāng)長一段時間以后重新合上，則在電鍵重新閉合后電路中[]A．不再存在振蕩電流B．還有振蕩電流且振幅與原來的相等C．還有振蕩