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

nullnullnullTalk about you the evolution. This is IT the real deal. The satellite review in the mother hard, where over our head of o is up there. This is moment, picking every best. The other lies. Only way to do with that eye, these are a new century argue that we have created. Great lizer the eyes that never bleak eyes in the sky, I can see everything and never why? Satellites tes are implied. All our TV shows, telephone calls, banking in stock market transactions like love. They make the world go even as they go around IT. Some satellite sweep out segments of the earth surface as they so are all going. Their footprints come in all shapes and size. Others move across the sky at exactly are its speed, so IT seems they hover over one spot. 其中L一的自感系数较大，L2的自感系数较小。电解电容器两只，其中C一电容较大。C2电容较小，先用L一与C一组成一个LC震荡回路。用电流传感器观察振荡电流。将电容器充电。再将充电后的电容器与电感线圈组成一个lc振荡电路，观察振荡电流与振荡电流的周期。将电容改成C2。自感线圈改成L2。请再次观察振荡电流。比较两次震荡电流的振荡周期有什么不同？ null4.1 电磁振荡 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 一、电磁振荡的产生 观察振荡电路中电压的波形 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。 E C S L 动画模拟 物理雾里悟理 － － － － L C ＋ ＋ ＋ ＋ i＝0 qm im q＝0 q＝0 im ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － i＝0 qm 放电 q↓ i↑ 放电 q↓ i↑ 反向 充电 q↑ i↓ 充 电 q↑ i↓ 周期性的 变化 一、电磁振荡的产生 物理雾里悟理 电流、电量的变化图像 + - t q o t i o 正向放电 正向充电 反向充电 反向充电 一个周期内两次充放电 在整个过程中，电路中的电流i、电荷量q、电场强度E、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。 一、电磁振荡的产生 物理雾里悟理 + - + - + - + - + - 阶段①：电容器开始放电，电流从0开始逐渐增到最大，同时电容器两极板电荷量从最大减为0。 阶段②：电容器充电，两极板带上与原来相反的电荷，电流保持原来的方向继续流动，并逐渐减小到0。 阶段③：电容再次放电，回路中电流从0开始逐渐增到最大，两极板电荷量从最大减为0。 阶段④：自感线圈给电容器充电，回路中电流从最大减为0，两极板电荷量从0变回最大。 整个电路回到最开始状态。 状态1：电容器电荷量最多，回路无电流。 状态2：电容器无电荷，回路电流最大。 状态3：电容器电荷量最多，回路无电流。 状态4：电容器无电荷，回路电流最大。 状态5：电容器电荷量最多，回路无电流。 电场能 磁场能 电场能 磁场能 电场能 二、电磁振荡中的能量变化 电场能 磁场能 充电 磁感强度B 电容器带电量ｑ 电路中电流ｉ 同步变化 同步变化 步调相反 两极间场强E 放电 物理雾里悟理 t 0 磁 场 能 电 场 能 二、电磁振荡中的能量变化 物理雾里悟理 能量有损耗 （阻尼振荡） 如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。 内能 电磁波 二、电磁振荡中的能量变化 理想情况 （无阻尼振荡） 物理雾里悟理 1、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。 你能行！! 物理雾里悟理 2、下图为LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线,下列判断正确的是(　　) ①在b和d时刻,电路中电流最大 ②在a→b时间内,电场能转变为磁场能 ③a和c时刻,磁场能为零 ④在O→a和c→d时间内,电容器被充电 A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有④ D.只有①②和③ 答案:D 你能行！! 物理雾里悟理 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。 站立式讨论：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。 三、电磁振荡的周期和频率 物理雾里悟理 电容越大，电容器充放电时间变长，电路周期变大； 电感越大，电容器充放电时间变长，电路周期变大。 三、电磁振荡的周期和频率 物理雾里悟理 理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是： ①式中各物理量T、L、C、f 的单位分别是s、H、F、Hz。 ②改变周期的方法： L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。 三、电磁振荡的周期和频率 注意：在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。 物理雾里悟理 3、对振荡电路，下列说法正确的是（ ） B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为 C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为 D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为 CD + − + − + − 放电 2 2 2 你能行！! 物理雾里悟理 电磁振荡 电磁振荡 振荡电流 基本概念 𝐿𝐶振荡电路 周期： 频率： 大小和方向都做周期性迅速变化的电流。 能产生振荡电流的电路。 在整个过程中，电路中的电流𝑖、电荷量𝑞、电场强度𝐸、磁感应强度𝐵，都在周期性地变化着。 最简单的振荡电路 振荡电路 课堂小结 物理雾里悟理 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$先用LE与CE组成一个LC震荡回落。用电流传感器观察振荡电流。将电容器充电。再将充电后的电容器与电感线圈组成一个lc振荡电路。观察振荡电流。 实验目的，观察LC振荡电路中的电磁振荡过程。实验所用的器材有自感线圈，它有两个接线柱，其中L一的自感系数较大，L2的自感系数较小。电解电容器两只，其中C一电容较大。C2电容较小，先用L一与C一组成一个LC震荡回落。用电流传感器观察振荡电流。将电容器充电。再将充电后的电容器与电感线圈组成一个LC振荡电路，观察振荡电流与振荡电流的周期。将电容改成C2。自感线圈改成L2。请再次观察振荡电流。比较两次震荡电流的振荡周期有什么不同？ nullnull