4.1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

西安市育才中学特色课堂教学模式 2023-2024学年度第二学期 高二年级物理学科导学案 编写：王玲 审核：肖杏丽 授课时间： 班级： 学生姓名： 4.1 电磁振荡 【学习目标】1.知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。2.知道电磁振荡的周期与频率，会用其分析、解释有关的简单问题。 1、 预习检测 1.要产生持续变化的电流，可以通过 和 组成的电路实现。 2.电磁振荡的产生 （1）实验观察：开关置于 一侧，为电容器充电，；稍后再把开关置于 一侧，使电容器通过 放电。 （2） 和 都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流，能够产生这种电流的电路叫__________。 （3）当开关置于线圈一侧时，由 组成的电路，就是 的振荡电路，称为 。 （4） a b c d e 图a：当开关掷向线圈一侧的瞬间，也就是电容器刚要 。电路里没有 ，电容器两极上的 。 图b：电容器开始放电后，由于 的作用，放电电流由 逐渐 ，同时电容器极板上的电荷逐渐 。到放电完毕时，放电电流达到 ，电容器极板上没有 。 图c：电容器放电完时，由于 作用，电流继续 ，电容器 ，极板上带上 的电荷，并且电荷 。充电完毕瞬间，电流 ，电容器极板上的 。 这样子不断地 和 ，电路中就出现了 的电流，即出现了振荡电流。 （5）在整个过程中， 、 、 、 ，都在周期性地变化着，这种现象就是 。 3.电磁振荡中的能量变化 （1）从能量的观点来看，电容器放电， 减弱， 增强， 能转化为 能；充电过程 能转化为 能。因此在电磁振荡的过程中， 和 会发生周期性地转化。 （2） 若果没有能量损耗，振荡电流的 不变. （3） 但电路中会有两种形式的能量损耗，如 、 ，所以振荡电流的振幅逐渐 。 （4）若能够将 补充道振荡电路中，这样就可以得到 。 4.电磁振荡的周期和频率 （1）理论表明，LC电路的周期和频率与电感L、电容C的关系为： 、 。 （2）LC振荡电路的周期只由_________和__________决定。 二、问题探究 1.知识回顾： （1）机械振动，位移、速度、加速度、势能、动能等的变化。 （2）断电自感。 2.电磁振荡的产生及能量变化（完成课堂巩固1、2、3） （1）观察振荡电路中电压的波形 （2）振荡电流、振荡电路、LC振荡电路的定义。 （3）LC振荡的产生机理 a b c d e 时刻/时间 工作过程 q E i B 能量转化 a a→b b b→c c c→d d d→e e （4）LC振荡的特点以及各参数变化规律： （5）电磁振荡： ①无阻尼振荡： ②阻尼振荡： 能量损耗的形式： ③能量补充： 3.电磁振荡的周期和频率（完成课堂巩固4、5） （1）周期、频率的定义 （2）LC电路的周期（频率）与哪些因素有关？ ①电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短些？ ②线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间长些还是短些？ （3）LC电路的周期和频率公式 3、 课堂巩固 1.（多选）如图是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是 A.电容器正在充电 B.电感线圈中的磁场能正在增加 C.电感线圈中的电流正在增大 D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 2.如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t＝0.3 s时的电流方向如图甲所示，则 A.0～0.5 s时间内，电容器在放电 B.在t＝1.3 s时，P点比Q点电势低 C.0.5～1.0 s时间内，磁场能正在转变成电场能 D.1.5～2.0 s时间内，电容器的上极板的正电荷在减少 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 4.（多选）要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是 A.将正对着的电容器的两个极板错开些 B.增大电容器的充电电荷量 C.减少自感线圈的匝数 D.抽出自感线圈中的铁芯 5.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分电路图.已知线圈自感系数L＝2.5×10－3 H，电容器电容C＝4 μF，在电容器开始放电时（取t＝0），上极板带正电，下极板带负电，则 A.LC振荡电路的周期T＝π×104 s B.当t＝π×10－4 s时，电容器上极板带正电 C.当时，电路中电流方向为顺时针 D.当时，电场能正转化为磁场能 四、归纳小结 五、学习方法分析、学习反思与心得 ( 1 )责任 使命 担当 学科网（北京）股份有限公司 $$