4.1.1电磁振荡 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

题目 4.1 电磁振荡 课型 新课 主备人 学习目标 1.了解电磁振荡，知道振荡电路中电压的波形。 2.了解LC振荡电流及相关物理量的变化情况，知道电磁振荡中的能量变化。 基础知识 一 电磁振荡的产生 1．要产生持续变化的电流，可以通过 和 组成的电路实现。 2．振荡电流： 和 都做周期性迅速变化的电流。 3．振荡电路：产生振荡电流的电路。 4．LC振荡电路：由电感线圈L和 组成的电路就是最简单的振荡电路。 5．电磁振荡：在整个过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着，这种现象就是电磁振荡。 (1)要产生持续变化的电流，可以通过线圈和电容器组成的电路实现。( ) (2)振荡电路中，电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在周期性的变化。( ) (3)LC振荡电路的电容器放电完毕时，电路中电流最大。( ) 二 电磁振荡中的能量变化 1．能量变化过程 (1)电容器刚放电时：电容器里的电场最强，电场能 。(2)开始放电后：电场能→ 能。 (3)放电完毕瞬间：电场能为零，磁场能 。 (4)反向充电时：磁场能→ 。(5)反向充电完毕瞬间：电场能 。 2．等幅振荡 振荡电路的能量会逐渐减小，适时地把能量补充到振荡电路中就可以得到振幅不变的等幅振荡。 (1)LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小。( ) (2)LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时，电场能最大。( ) (3)LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少。( ) (4)在振荡电路中，电容器充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。( ) 课堂拓展 如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2。 (1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？ (2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？ (3)线圈中自感电动势的作用是什么？ 带电荷量q 电场强度E 电场能E电 电流i 磁感应强度B 磁场能E磁 0→电 容器放电 t＝时刻 → 反向充电 t＝时刻 → 反向放电 t＝时刻 →T电 容器充电 随堂检测 1．(多选)在LC振荡电路的工作过程中，下列说法正确的是( ) A．电容器放电结束瞬间，两极板间的电压为零，电路中的电流达到最大值 B．电容器两极板间的电压最大时，线圈中的电流也最大 C．在一个周期内，电容器充、放电各一次 D．振荡电路中电流变大时，电场能减小，磁场能增大 2．(多选)甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路，某时刻振荡电流i的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是( ) A．若甲电路中电流i正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大 B．若乙电路中电流i正在增大，则该电路中电容器的电场方向必定向下 C．若丙电路中电流i正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强 D．若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上 3．(多选)在LC振荡电路中，t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器的极板带电情况分别如图所示。则下列说法中正确的是( ) A．在t1时刻电容器正在充电 B．在t2时刻电容器正在充电 C．在t1时刻电路中的电流处在增大状态 D．在t2时刻电路中的电流处在增大状态 4．(多选)如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发光。现突然断开S，并开始计时，下列选项中能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化规律的是(图中q为正值表示a极板带正电)( ) 5．(多选)LC回路电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示，则( ) A．在t1时刻，电路中的电流最大 B．在t2时刻，电路中的磁场能最多 C．在t2至t3的过程中，电路中的电场能不断增加 D．在t3至t4的过程中，电容器带的电荷量不断增加 课堂小结 （1）同步关系： ①电容器上的物理量：带电荷量q、电场强度E、电场能E电是同步变化的，即q↓、E↓、E电↓(或q↑、E↑、E电↑)。 ②线圈上的物理量：电流i、磁感应强度B、磁场能E磁也是同步变化的