第4.1節(jié)電磁振蕩【高效課堂精研】高二物理同步培優(yōu)課件（人教版2019選擇性必修第二冊）

高中物理選擇性必修第二冊

第四章：電磁振蕩與電磁波

第1節(jié):電磁振蕩

第1節(jié)電磁振蕩高中物理選擇性必修第二冊

第二章：安培力與洛倫茲力

第4節(jié):互感和自感旅行者1號探測器是目前離地球最遠的人造天體，它給我們發(fā)回了上萬張神秘宇宙的照片。1990年2月14日，已經(jīng)完成主要任務(wù)的旅行者1號在距離地球60億千米之外接到了來自地球的指示，調(diào)轉(zhuǎn)照相機，朝著地球的方向拍攝了一組照片。在傳回地球的照片中，我們的地球是一個極小的暗淡藍點，看不出與其他星球的區(qū)別。時至今日，我們?nèi)匀荒軌蚪邮盏?00億千米之外旅行者1號發(fā)來的信息。電磁波的發(fā)現(xiàn)和使用帶來了通信技術(shù)的發(fā)展，極大地改變了人們的生活，開闊了我們的視野。高中物理選擇性必修第二冊

第四章：電磁振蕩與電磁波

第1節(jié):電磁振蕩電磁振蕩的產(chǎn)生LC振蕩電路

水波是由機械振動形成的。一顆石子投入水面會激起一陣漣漪，但是要形成持續(xù)的水波，則需要不斷地擊打水面。電視、廣播接收的是電磁波，要產(chǎn)生持續(xù)的電磁波，需要持續(xù)變化的電流。怎樣才能產(chǎn)生這樣的電流呢？要產(chǎn)生持續(xù)變化的電流，可以通過線圈和電容組成的電路實現(xiàn)高中物理選擇性必修第二冊

第四章：電磁振蕩與電磁波

第1節(jié):電磁振蕩實驗觀察振蕩電路中電壓的波形

把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)按照圖連成電路。把電壓傳感器（或示波器）的兩端連在電容器的兩個極板上。

先把開關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電;稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，使電容器通過線圈放電。觀察電腦顯器顯示的電壓波形。觀察振蕩電路中電壓的波形ECSL高中物理選擇性必修第二冊

第四章：電磁振蕩與電磁波

第1節(jié):電磁振蕩實驗觀察振蕩電路中電壓的波形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。

2.振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流

的電路叫做振蕩電路。電流I0t+-電容器電量Q0t+-+-+-+-正向放電正向充電反向放電反向充電高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩振蕩電路的工作原理電磁振蕩的圖象分析——電流、電量的變化圖像

在整個過程中，電路中的電流i、電荷量q、電場強度E、磁感應(yīng)強度B，都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。

電磁振蕩與機械振動雖然有著本質(zhì)的不同，但它們還是具有一些共同的特點。在機械振動中，例如在單擺的振動中，位移x、速度v、加速度a這幾個物理量周期性地變化。在電磁振蕩中，電荷量q、電流i、電場強度E、磁感應(yīng)強度B這幾個物理量也在周期性地變化。

在機械振動中，動能與勢能周期性地相互轉(zhuǎn)化。那么，在電磁振蕩中，能量是如何轉(zhuǎn)化的?高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩i0tB0tQ

0tE

0t時間t電流I電量Q電場能磁場能0零最大最大最大零零零零零零零最大最大最大最大最大最大最大零零高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩放電充電放電充電正向充電結(jié)束準備放電，此時電量最大電場能最大，電流為零磁場能為零，充電時由于自感電流不會突然增加。tq/i0放電結(jié)束，電路中電流最大磁場能最大，電量為零電場能為零，由于自感電流不會立即消失，開始反向充電。反向充電結(jié)束準備放電，此時電量最大電場能最大，電流為零磁場能為零，充電時由于自感電流不會突然增加。放電結(jié)束，電路中電流最大磁場能最大，電量為零電場能為零，由于自感電流不會立即消失，開始正向充電。正向充電結(jié)束準備放電，此時電量最大電場能最大，電流為零磁場能為零，充電時由于自感電流不會突然增加。周而復(fù)始這樣不斷地充電和放電，電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流，即出現(xiàn)了振蕩電流。高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩1．周期和頻率：

①電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫做周期，

②一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做頻率．

LC回路的周期和頻率：由回路本身的特性決定．

這種由振蕩回路本身特性所決定的振蕩周期（或頻率）叫做振蕩電路的固

有周期（或固有頻率），簡稱振蕩電路的周期（或頻率）．2．在一個周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或磁場能）完成

兩次周期性變化．高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩電磁振蕩的周期和頻率電磁振蕩周期和頻率的決定因素理論分析表明，LC電路的周期T與電感L、電容C的關(guān)系是①式中各物理量T、L、C、f

的單位分別是

s、H、F、Hz。②改變周期的方法：L：線圈的大小、形狀、匝數(shù)、鐵芯。

注意：①在一個周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；

②電場能（或磁場能）完成兩次周期性變化。高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩電磁振蕩的周期和頻率電磁振蕩周期和頻率的決定因素高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩1．振蕩電路在測量、自動控制、無線電通訊及遙控等許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在如圖甲所示LC振蕩電路中，電容器C極板上的電荷量隨時間變化的圖線如圖乙所示，則在1×10-6s—2×10-6s內(nèi)，下列說法正確的是（

）A．電容器C正在放電 B．電容器C正在充電C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化 D．回路中振蕩電流正在逐漸增大B高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩2．如圖所示為LC振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時間變化曲線，則下列判斷中錯誤的是（

）A．在b和d時刻，電路中電流最大 B．在a→b時間內(nèi)，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿蹸．a(chǎn)和c時刻，磁場能為零 D．在O→a和c→d時間內(nèi)，電容器被充電D高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩3．如圖所示，某LC振蕩電路中，L是電阻不計的電感線圖，C是電容器。該振蕩電路在某一時刻的電場和磁場方向如圖所示。不計電磁波的輻射損失，則下列說法正確的是（）A．該時刻電容器正在充電B．該時刻電路中電流正在減小C．該時刻電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D．該LC振蕩電路磁場能量變化的周期為C高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩4．某時刻LC振蕩電路的自感線圈L中的電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向如圖所示．下列說法正確的是（）A．若電容器上極板帶正電，則電容器正在放電B．若電容器上極板帶負電，則線圈中的電流正在增大C．若磁場正在增強，則電容器兩極板間的電場強度正在增大D．若磁場正在減弱，則線圈的自感電動勢正在減小A高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩5．如圖所示是一臺電子鐘，其原理類似于擺鐘，擺鐘是利用單擺的周期性運動計時，電子鐘是利用LC振蕩電路來計時。有一臺電子鐘在家使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1min。造成這種現(xiàn)象的不可能原因是（）A．L不變，C變大了 B．L不變，C變小了C．L變小了，C不變 D．L、C均變小了A高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩6．如圖甲為電容器上極板電量q隨時間t在一個周期內(nèi)的變化圖像，如圖乙為LC振蕩電路的某一狀態(tài)，線圈L中磁場方向向上，電容器中電場方向向上，則（）A．t1時刻線圈中自感電動勢為零B．t1-t2時間內(nèi)LC振蕩電路內(nèi)的電流為逆時針C．t2-t3中某時刻與圖乙狀態(tài)相對應(yīng)D．圖乙中電容器極板間電場能逐漸減小BC高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電磁振蕩7．如圖表示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減小C．電感線圈中的電流正在增大D．線圈中自感電動勢正在減小CD高中物理選擇性必修第二冊

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第1節(jié):電