4.1 电磁振荡 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2024/12/23 1 物理组 人教版物理选择性必修二第4章《电磁振荡与电磁波》 第1节：电磁振荡 高二物理组 邱鹏 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 2 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 3 物理组 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。 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 4 物理组 把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。 先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。 观察振荡电路中电压的波形 E C S L 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 5 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 6 物理组 一、电磁振荡的产生 1.振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流。 2.振荡电路：能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。 3.LC振荡电路： 当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路。 山东省聊城市水城中学 山东省聊城市水城中学 4.电磁振荡过程电量和电流的变化情况 放电 充电 放电 充电 q最大，u最大 i最小，B最小 t q/i 0 q最小，u最小 i最大，B最大 q最大，u最大 i最小，B最小 q最小，u最小 i最大，B最大 q最大，u最大 i最小，B最小 周而复始 我们把电路中的电流、电容器极板上的电荷量、电容器的电场强度、线圈里的磁感应强度，都在做周期性变化的这种现象叫做电磁振荡。 放电 反向充电 反向放电 充电 山东省聊城市水城中学 (1)两个物理过程： ①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ ②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓ ①充电完毕:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小. ②放电完毕:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小. LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为: (2)两个特殊状态： 2.电磁振荡的特点： 山东省聊城市水城中学 三、电磁振荡周期和频率 1.周期和频率： （1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。 （2）频率：1 s内完成的周期性变化的次数。 （3）振荡电路里在不受其他外界条件影响下发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。 山东省聊城市水城中学 思考与讨论： 电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感L的关系。 山东省聊城市水城中学 三、电磁振荡周期和频率 2.LC振荡电路周期和频率的表达式 （1）周期： 单位：秒（s） （2）频率： 单位：赫兹（Hz） （3）改变周期的方法 L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。 新课讲授 山东省聊城市水城中学 2024/12/23 13 物理组 电磁振荡 LC振荡电路 振荡过程 描述物理量 放电 充电 周期 频率 山东省聊城市水城中学 例题：(振荡电路的各物理量的变化)下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向,则下列说法正确的是(　　) A.电容器正在放电 B.电感线圈的磁场能正在减少 C.电感线圈中的电流正在增大 D.电容器的电场能正在减少 答案:B 解析:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,电感线圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B正确。 山东省聊城市水城中学 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $$