内容正文:
第四章 电磁振荡与电磁波
1.电磁振荡
2.电磁波
1
学习
任务 1.理解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的概念;了解电磁振荡的周期与频率。
2.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
3.了解LC振荡回路中振荡电流的产生过程;会求LC振荡电路的周期与频率。
4.了解电磁波的基本特点及其发现过程,通过电磁波体会电磁场的物质性。
1.电磁振荡 2.电磁波
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关键能力·情境探究达成
学习效果·随堂评估自测
课时分层作业
2
必备知识·自主预习储备
01
1.电磁振荡 2.电磁波
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3
知识点一 LC振荡电路和振荡电流 无阻尼振荡和阻尼振荡
1.振荡电流:大小和方向都随时间做______迅速变化的电流。
2.振荡电路:能够产生________的电路。
3.振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关S掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电。
周期性
振荡电流
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(1)放电过程:由于线圈的____作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由0逐渐增大,线圈产生的____逐渐增强,电容器里的____逐渐减弱,放电完毕时,______全部转化为______。
(2)充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的____作用,电流并不会立即消失,仍保持原来的方向继续流动,电容器被反向____,极板上带上相反电性的电荷,充电结束,极板上的电荷最多,______又转化为电容器的______。此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。
(3)电磁振荡:电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是______和______周期性相互转化的过程。
自感
磁场
电场
电场能
磁场能
自感
充电
磁场能
电场能
电场能
磁场能
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4.无阻尼振荡和阻尼振荡
(1)阻尼振荡:振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的____逐渐减小,直到停止振荡。
(2)无阻尼振荡:没有能量损失,振荡电流的____永远保持不变的振荡。
(3)实际的LC振荡是阻尼振荡:任何电路中都有电阻,电路中总会有一部分能量会转化为____,另外,还会有一部分能量以______的形式辐射出去。如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中。
振幅
振幅
内能
电磁波
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思考 在电磁振荡过程中,电场能与磁场能相互转化,什么时候磁场能最大?什么时候电场能最大?
提示:放电结束时磁场能最大,充电结束时电场能最大。
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体验1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大。 ( )
(3)实际的LC振荡电路是无阻尼振荡。 ( )
×
√
×
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知识点二 电磁振荡的周期和频率
1.周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的____。
2.频率:1s内完成周期性变化的____。
3.固有周期和固有频率:振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫作____周期和____频率,简称振荡电路的周期和频率。
4.周期和频率公式:T=________,f=。
时间
次数
固有
固有
2π
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提醒 LC振荡电路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数L和电容器的电容C,与电容器所带电荷量、极板间电压及回路中的电流无关。
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体验2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍,振荡周期增大为原来的2倍。 ( )
(2)提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大。 ( )
√
×
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知识点三 电磁波
1.麦克斯韦