高中物理(新教材)選修二課件2：4-1電磁振蕩 人教版

第1節(jié)電磁振蕩學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道什么是LC振蕩電路和振蕩電流。2．知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程，知道電磁振蕩過程中能量轉(zhuǎn)化情況。3．知道電磁振蕩的周期與頻率，會求LC電路的周期與頻率。新課導(dǎo)入在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對我們來說越來越重要。例如，廣播、電視要利用電磁波，無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波…..，但是電磁波十怎樣產(chǎn)生的呢？一、電磁振蕩的產(chǎn)生演示實(shí)驗(yàn)：把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)按照圖甲連成電路。把電壓傳感器(或示波器)的兩端連在電容器的兩個(gè)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。觀察電腦顯示器（或示波器）顯示的電壓的波形（圖乙）圖甲圖乙1.振蕩電流和振蕩電路振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流振蕩電路：產(chǎn)生振蕩電流的電路LC振蕩電路：由電感線圈L和電容器C所組成的一種基本的振蕩電路，這是做簡單的振蕩電路，如圖所示。2、電磁振蕩的產(chǎn)生過程GCSL+++－－－儲存、釋放磁能儲存、釋放電能電容器可以充放電線圈具有自感作用放電q↓

i↑充電q↑i↓放電q↓

i↑充電q↑i↓一個(gè)周期性變化在LC回路中，流過線圈的i、線圈中的B、電容器極板上的q、極板間的E都呈正弦或余弦規(guī)律變化，如圖所示。t振蕩電路電流的周期性變化電容器極板上電荷量的周期性變化在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q，以及電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q，以及電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。例1：(多選)如圖所示，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈泡D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電荷量q及LC回路中電流i(規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)檎?隨時(shí)間變化的圖像是(圖中q為正值，表示a極板帶正電)（）C在電磁振蕩的過程中，電場能和磁場能也在同時(shí)發(fā)生周期性的變化。二、電磁振蕩中的能量變化(1)、兩個(gè)物理過程：放電過程；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q↓→i↑充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q↑→i↓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(gè)特殊狀態(tài)：電場能磁場能放電充電磁感強(qiáng)度B帶電量q回路電流i同步變化同步變化變化相反板間場強(qiáng)例2：如圖所示，LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i沿順時(shí)針方向，且正在增大，則(

)A.A板帶正電B.A、B兩板間的電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D例2：如圖所示，LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i沿順時(shí)針方向，且正在增大，則(

)A.A板帶正電B.A、B兩板間的電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D三、電磁振蕩的周期和頻率電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫作周期T，單位s；1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫作頻率f，

單位Hz。周期和頻率由LC電路本身決定周期頻率固有周期和固有頻率：當(dāng)L一定，C1＞C2

：f1＜f2

，T1＞T2

，電容C越大，周期T越大當(dāng)C一定，L1＞L2

：f1＜f2

，T1＞T2

，自感系數(shù)L越大，周期T越大

D例4：某LC振蕩電路中，振蕩電流變化規(guī)律為i＝0.14sin(1000t)A，已知電路中線圈的自感系數(shù)L＝50mH，則電容器的電容C＝________，該振蕩電流的有效值為________。

答案：

2.0×10－5F

0.10A備用工具&資料

D例2：如圖所示，LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i沿順時(shí)針方向，且正在增大，則(

)A.A板帶正電B.A、B兩板間的電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D新課導(dǎo)入在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對我們來說越來越重要。例如，廣播、電視要利用電磁波，無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波…..，但是電磁波十怎樣產(chǎn)生的呢？2、電磁振蕩的產(chǎn)生過程GCSL+++－－－儲存、釋放磁能儲存、釋放電能電容器可以充放電線圈具有自感作用放電q↓

i↑充電q↑i↓放電q↓

i↑充電q↑