第4章 章末综合提升—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第二册同步学案

[巩固层·知识整合] [提升层·能力强化] 理解电磁振荡的三个“两” 1.两类物理量 一类是与电场有关的物理量，一类是与磁场有关的物理量。 (1)电流i，它决定了磁场能的大小。振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律。 (2)电荷量q，它决定了电场能的大小。电容器两极板间的电压U、场强E、电场能E电，线圈的自感电动势E的变化规律与q的相同。 注意：电流i和电荷量q的变化不同步，规律如图所示。 2．两个过程 (1)充电：当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程中电路的电流减小。 (2)放电：电荷量减小时为放电过程，这个过程中电路的电流增加。 注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值)。 3．两类初始条件 图甲和图乙电路，表示了电磁振荡的两类不同初始条件。 (1)图甲中开关S从1合向2时，振荡的初条件为电容器开始放电。 (2)图乙中开关S从1合向2时，振荡的初始条件为电容器开始充电。 　甲　　　　 　乙 学习中应注意区分这两类初始条件，否则会得出相反的结论。 【例1】　(多选)如图所示，甲为LC振荡电路，通过P点的电流如图乙，规定逆时针方向为正方向，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．0至t1，电容器正在充电，上极板带正电 B．t1到t2，电容器正在放电，上极板带负电 C．在t3时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极 D．在t4时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极 BC　[0到t1，电流为正，且在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电荷；t1到t2，电流为负且在增大，即电流为顺时针方向增大，说明电容器在放电，上极板带负电荷；在t3时刻，电流的变化率最大，所以自感电动势最大，而t3之前的电流为负且减小，即顺时针减小，线圈中的感应电动势阻碍电流的减小，如能产生电流，则与原电流同向，即P点为正极；在t4时刻，电流最大，电流的变化率为零，自感电动势为零。故B、C正确，A、D错误。] [一语通关]　紧抓住能量转化这条线，理解电磁振荡过程。 在电容器充电过程中，q↑→电场↑→电场能↑→磁场能↓→磁场↓→线圈中的电流i↓。 在电容器放电过程中，q↓→电场↓→电场能↓→磁场能↑→磁场↑→线圈中的电流i↑。