4.1电磁振荡—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册同步课件

电磁波是现代文明的重要基础 电是现代文明的标志 电磁波是现代文明的重要基础 机械振动在介质中的传播，形成机械波 远距离通信问题的解决 烽火台 邮递员 电磁波 4.1 电磁振荡 什么样的电路能产生电磁振荡呢？ 问题 3 2)当S由1打到2时将电容器 ，这时电场能释放使小灯泡发光 1)S打到1时电容器将要 ，电容器内部 形成 ，对应也具有了 ；随着电容器带电量越多，对应的电场能也越 。 如图 充电 电场 电场能 大 放电 1 2 S 知识回顾 电容器的带电量Q是电场能E电的标志 - - - +++ 电场能 电容器中的 电能 4 当S由闭合到断开后，线圈中电流要继续流，电流方向 （填“改变”或“不改变”） 当线圈中有电流时，周围能产生 ，对应也具有 ， 立即亮 缓慢亮 磁场 磁场能 不改变 知识回顾 S Q L P 当S闭合后，P将 ，而Q将 ， 如图，L是自感系数足够大线圈 电流越大，对应的磁场能E磁也越大 P、Q两灯逐渐熄灭 磁场能 线圈中的 电能 5 什么样的电路能产生电磁振荡呢？ 问题 1 2 S - - - +++ L 电场能 磁场能 电场能 实验观察 6 大小和方向都做周期性迅速变化的电流 ——是最简单的振荡电路 一、电磁振荡的产生 C S L G 1.振荡电流 ： 2.振荡电路： 能够产生振荡电流的电路 3.LC振荡电路： 由线圈L和电容器C组成的电路 （LC回路） 7 C L S G 二、 电磁振荡中的能量变化 - - - - ++++ C L G - - - - ++++ 磁场能最大 q=0 i=Im 电场能最大 q=Qm i=0 B 磁场能最大 电场能最大 C L G - - - - ++++ 逆时针放电 ｑ ｉ q=Qm i=0 ｉ B q=0 i=Im C L G ｉ B C L G ｉ ｑ ｉ 逆时针充电 - - - - ++++ 顺时针放电 ｉ ｑ B C L G ｉ ｑ ｉ 顺时针充电 C L G - - - - ++++ 一 个 周 期 性 变 化 二、 电磁振荡中的能量变化 9 E电 线圈中ｉ 1.两种过程: 放电： 磁场能 电场能 充电： 磁场能 电场能 电容器两端电压u 电容器间的场强E 线圈中的磁场 磁感应强度B 线圈中的磁场 磁感应强度B 电容器两端电压u 电容器间的场强E 电容器带电量ｑ 线圈中ｉ 电容器带电量ｑ E磁 E磁 E电 两类物理量 二、 电磁振荡中的能量变化 i o o q t t 反向放电 反向充电 正向放电 正向充电 C L G ｉ C L G --- +++ C L G --- +++ C L G ｉ C L G --- +++ （φ-t，B-t） （u-t，E-t,） 一个周期 4个过程 2.变化规律 二、 电磁振荡中的能量变化 3.产生正弦交流电的方法： ①线圈在匀强磁场中匀速转动 LC振荡电路可以产生正弦式交流电 i o t ②LC振荡电路 二、 电磁振荡中的能量变化 机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生 振荡电路 单 摆 C L G --- +++ C L G --- +++ C L G ｉ C L G ｉ C L G --- +++ 机械振动和电磁振荡有本质的不同 但它们有共同的变化规律,都具有周期性 都有一些物理量随时间做周期性变化； 都有不同形式的能量发生周期性的相互转化 13 1. 无阻尼振荡： 2. 阻尼振荡： 3. 等幅振荡： i t o i t o 三、阻尼振荡和无阻尼振荡 （理想） 没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变 （实际） 有能量损失，振荡电流的振幅逐渐减小 适时把能量补充到振荡电路中，用来补偿电路中能量的损失，可以得到振幅不变的等幅振荡 14 LC回路的固有周期和固有频率 四、电磁振荡的周期与频率 只取决于线圈的自感系数L及电容器的电容C 与电容器带电量极板间电压及电路中电流都无关 1．如图，所示的LC振荡电路，当电键K打向右边发生振荡后，下列说法中正确的是（ ） A．振荡电流达到最大值时，电容器上带电量为零 B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大 C．振荡电流为零时，电场能为零 D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半 ABD 练习 2. 如图所示的LC振荡电路正处在振荡过程中，某时刻L中的磁场和C中的电场如图所示，可知 ( ) A.电容器中的电场强度正在增大 B.线圈中磁感强度正在增大 C.该时刻电容器带电量最多 D.该时刻振荡电流达最大值 C L A E．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大。 F．电感线圈