内容正文:
导马苏
第四章
电磁振荡与电磁波
[本章学业要求]
物理观念:能初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,了解电磁振荡、电磁波、
电磁波谱的内涵,知道电磁波的产生、传播和接收,知道场的统一性与多样性;能
解释生产、生活中与电磁波有关的现象,能说明人们对电磁波的应用.具有与电
磁波相关的物质观念、相互作用观念和能量观念
科学思维:能用电磁振荡解释电场能与磁场能的相互转化;能分析电磁波的产生、
传播和接收等问题:能通过证据说明电场与磁场的相互转化;能从不同角度综合
思考电与磁的问题
科学探究:能根据实验现象及结果提出问题:能通过实验收集关于电磁波如何
发射与接收的信息:能解释赫兹实验及电磁波的发射与接收;有主动与同学交
流的积极性,
科学态度与责任:能体会物理学对统一性的追求,能体会理论预言在科学发展
中的作用,以及实验证据对新理论的支撑作用;能体会麦克斯韦电磁理论的基
本思想,感受麦克斯韦电磁理论的美妙:能体会电磁波的应用对人类生活和社
会发展的影响.
第一节电磁振荡
[课标引领]
建构核心素养
知道电磁振荡、振荡电流、振荡电路及描述电磁振荡
物理观念
的周期和频率等概念,初步形成与电磁振荡相关的物理
观念
科学思维
掌握LC回路中振荡电流的产生过程,通过振荡电路的分
析,体会物理模型在探索自然规律中的作用
科学探究
经历电磁振荡过程的探究,体会科学探究在物理规律形
成过程中的重要作用
科学态度与责任
通过电磁振荡在生活、生产中的应用,认识到物理学是
基于人类有意识的探索而形成
基础探究
形成概念,掌握新知
情境化导学
一、振荡电流的产生
)问题情境
如图所示,先把开关置于电源一边,为电容器充电,稍后再把开关置于线圈一边,
使电容器通过线圈放电.电流表指针有何变化?说明什么问题?
答案:指针左右摆动,表明电路中产生了变化的电流:
1.振荡电流
大小和方向都做_周期性_变化的电流。
2.振荡电路
能产生_振荡电流___的电路称为振荡电路。
3.LC振荡电路
由线圈_和电容组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路(如图所示).
4.振荡电流的特点
LC振荡电路产生的振荡电流是按_正弦_或余弦_规律变化的。振荡电流是一种
频率_很高_的交变电流。
二、电磁振荡中能量的转化
1.LC振荡电路理想化模型中的过程分析
画
图a
(1)放电瞬间.
如图a所示,当开关由a处扳向b处的瞬间,即电容器刚要放电的瞬间,电路中
没有电流,线圈中没有磁场,电容器里的电场最强,电路里的能量
全部储存蚀容器
的电场中
(2)放电过程
图b
电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值而是
由零逐渐增大,如图所示.放电完毕时,电容器极板上没有电荷,放电电流
达到最大值.在这个过程中,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,
能量由电场能逐渐转化为磁场能.在放电完毕瞬间,电场能全部转化为磁场能.
(3)充电过程.
电容器放电结束时,由于线圈的自感作用,电流不会立刻减小为零,而是保
持原来的方向继续流动并逐渐减小,由于电流继续流动,电容器在与原来
相反的方向上重新充电.到反方向充电结束的瞬间,电流减小为零,电容器极
板上的电量达到最太值,如图c所示,能量由磁场能逐渐转化为电场能.在反
方向充电完毕瞬间,磁场能全部_转化为电场能。
图c