遼寧省大連市高中物理 第十四章 電磁波 14.2 電磁振蕩課件 新人教版選修3-4.ppt

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1、要產(chǎn)生持續(xù)的電磁波，需要變化的電磁場，怎樣產(chǎn)生變化的電磁場，就是我們今天要研究的內(nèi)容。,電磁振蕩,第十四章 電磁波,一、知識與能力 1.認(rèn)識LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的現(xiàn)象。 2.了解LC回路工作電流、電量變化的規(guī)律。 3.知道振蕩電路的周期和頻率。,二、過程與方法 通過電磁振蕩的觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、觀察能力和超常思維能力，使學(xué)生逐步掌握研究物理問題的科學(xué)方法。,三、情感、態(tài)度與價值觀 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。,教學(xué)重點(diǎn) LC回路工作過程及相關(guān)物理量變化的規(guī)律,教學(xué)難點(diǎn) 理解電磁振蕩一個周期內(nèi)電流的變化規(guī)律,一、電磁振蕩的產(chǎn)生 二、電磁振蕩的周期和頻

2、率,電磁振蕩的產(chǎn)生,(1)電路構(gòu)成:,1、LC振蕩電路的構(gòu)成,(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,2、振蕩電流,大小和方向都做周期性變化的電流；振蕩電流是一種頻率很高的交變電流。,3、振蕩電路：,能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。常見的是由線圈L和電容C組成的LC振蕩電路； LC回路里產(chǎn)生的振蕩電流是按正弦規(guī)律變化的。,4、振蕩的過程分析,電源給電容器充電,電容器放電階段: q減少,E減弱,電場能減少,i增大,B增強(qiáng),磁場能增加。放電結(jié)束間,q=0,E=0,i最大,B最強(qiáng),電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能。,- - - + + + +,電容器反向充電階段:q增加,E增強(qiáng),電場能增加,i減小,B減弱,磁場能減少。當(dāng)反向充電

3、結(jié)束瞬間,q最大,E最強(qiáng),i=0,B=0,磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。,L,C,K,G,電容器的反向放電階段:q減少,E減弱,電場能減少,i增大,B增強(qiáng),磁場能增加。放電結(jié)束瞬間,q=0,E=0,i最大,B最強(qiáng),電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能。,_ _,t,5、振蕩的種類,無阻尼振蕩:,阻尼振蕩,電磁振蕩的周期和頻率,電磁振蕩與簡諧運(yùn)動有很多相似之處，它們的運(yùn)動都有周期性，我們知道自由振動的周期只與振動系統(tǒng)本身的特性有關(guān)，那么電磁振蕩的周期或頻率是由什么因素決定的呢？本節(jié)我們將研究這個問題。,1、電磁振蕩的周期和頻率,周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫做周期，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做

4、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）。,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,實(shí)驗(yàn)電路圖,2、LC 回路的周期和頻率公式,大量實(shí)驗(yàn)表明： （1）電容增大時，周期變長（頻率變低）； （2）電感增大時，周期變長（頻率變低）； （3）電壓升高時，周期不變（頻率不變）。 結(jié)果表明，LC回路的周期和頻率只與電容C和自感L有關(guān)，跟電容器的帶電多少和回路電流大小無關(guān)。,定性解釋： 電容越大，電容器容納電荷就越多，充電和放電所需的時間就越長，因此周

5、期越長，頻率越低；自感越大，線圈阻礙電流變化的作用就越大，使電流的變化越緩慢，因此周期越長，頻率越低。,LC回路的周期和頻率公式,（1）式中各物理量T、L、C、f的單位分別是s、H、F、Hz （2）適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符合我們的需要。,B振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為,A振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的 時間為,C振蕩過程中，電容器極板間電場強(qiáng)度的變化 周期為,D振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化 周期為,例： 對振蕩電路，下列說法正確的是（ ）,1.LC回路的工作具有對稱性和周期性，歸結(jié)如下,(1)、兩個物理過程：,放電過程；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q

6、i,充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q i,(2)、兩個特殊狀態(tài)：,充電完畢：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：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小。,2 .LC回路的周期和頻率,1.LC振蕩電路中某時的狀態(tài)如 圖，試作出 qt 和It 圖線。,2.在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器被充電時，電容器上的電量_,線圈中的電流_,電容器兩極間的場強(qiáng)_,線圈中的磁場_.在此過程中_能轉(zhuǎn)化為_能.電容器充電完畢時，電量_電流_。,增大,減小,增大,減小,磁場,電場,最大,最少,3.如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電容器情況和電感線圈中的磁感線方向情況，由圖可知，以下說法正確得是

7、,(A C),A、電容器正在充電 B、電感線圈的電流正在增大 C、電感線圈中的磁場能正在 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶瞿?D、自感電動勢正在阻礙電流增加,A,4.如圖所示，表示LC振蕩電路某一時刻的情況，以下說法中正確的是：（ ） A.電感線圈中的磁場能正在減小 B.電容器在放電 C.電感線圈中的電流正在增大 D.此時線圈中的自感電動勢 正在阻礙電流增大,5.如圖所示，LC電路中電流隨時間變化的曲線做出的判斷正確的是（ ） A、在t1時刻電容器兩端電壓最小 B、在t1時刻電容器帶的電量為零 C、在t2時刻電路中只有電場能 D、在t2時刻電路中只有磁場能,I,t,1,t,ABC,AC,6.如圖所示的LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖所示，且把通過P點(diǎn)向右的電流規(guī)定為坐標(biāo)軸i 的正方向。（ ） A、0.5秒至1秒時間內(nèi)，電容器C在充電 B、0.5秒至1秒時間內(nèi)，電容器C的上板帶正電 C、1秒至1.5秒時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大 D、1秒至1.5秒時間內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)變電場能,7.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,