4.1 电磁振荡 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

1 电磁振荡 第四章　电磁振荡与电磁波 2 知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的能量转化情况。 1 知道什么是振荡电流和振荡电路。 3 知道LC电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算。 重难点 今天，电磁波与人们的生活息息相关， 它的发现使人类的信息传递发生了巨大的变革，在科技、军事、生活、等各个领域都有广泛的应用 导入 水波是由机械振动形成的。要形成持续的水波，需要不断地击打水面。 手机、电视、 广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？ 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 导入 电磁振荡的产生及能量变化 示波器：用来观察电路中电信号波形的仪器。 LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化 观察与思考 1.振荡电流：大小和方向都做 迅速变化的电流。 2.振荡电路：产生 的电路。 3.LC振荡电路：由 和 组成的最简单的振荡电路。 4.电磁振荡：在LC振荡电路中，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 地变化着。这种现象就是电磁振荡。 周期性 振荡电流 电感线圈L 电容C 周期性 观察与思考 观察与思考 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。以逆时针方向为电流正方向，以S接通2接线柱这一刻为t＝0时刻。完成下列表格。 思考与讨论 电路状态           时刻t 0 T 电荷量q 最多 ___ _____ ___ 最多 电场能E电 最大 ___ _____ ___ 最大 电流i 0 _________ ___ _________ 0 磁场能E磁 0 _____ ___ _____ 0 0 最多 0 0 最大 0 正向最大 0 反向最大 最大 0 最大 思考与讨论 振荡规律 思考与讨论 1.(多选)(2023·江苏南京市金陵中学期末)如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时 A.线圈中的自感电动势在增大 B.电容器两端电压正在减小 C.磁场能正在转化为电场能 D.LC回路中的电流正在增大 √ √ 导练 1.在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。 与线圈有关的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。 2.在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE增大时，线圈 中的三个物理量i、B、EB减小，即q、E、EE↑ i、B、EB↓。 总结提升 2.如图甲所示，在LC振荡电路中，其电流变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则 A.0至0.5 s时间内，电容器C在放电 B.0.5 s至1 s时间内，电场能正在减小 C.1 s至1.5 s时间内，磁场能正在减小 D.1.5 s至2 s时间内，P点的电势比Q点的电势低 √ 导练 3.在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流沿逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是 √ LC振荡电路充、放电过程的判断方法： (1)根据电流流向判断，当电流流向带正电的极板时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断，当电容器的带电荷量q(U、E)增大时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 (3)根据能量判断，电场能增加时，处于充电过程；磁场能增加时，处于放电过程。 总结提升 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：电磁振荡完成周期性变化的 与所用时间之比，数值上等于 内完成的周期性变化的次数。 3.LC电路的周期和频率公式：T＝_______，f＝________。 时间 次数 单位时间 观察与思考 说明：(1)LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关。 观察与思考 如图所示的电路， 自感电动势更大，“阻碍”作用更大，振荡周期变长。 (1)如果仅更换电感L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化