2026届高考物理二轮专题讲义：高中物理重难点知识、方法、技巧、模型——LC振荡电路

LC 振荡电路 LC 振荡电路是电磁感应、交变电流的延伸考点，高频考查周期/频率计算、能量转化、电流/电荷量变化、图像分析、实际应用， 一、LC 振荡电路 3 个核心公式（必背） 周期公式 频率公式 只由L（自感系数）、C（电容）决定，与电压、电荷量、电流无关。 电容决定式 液面升高、插入电介质→ ↑→ ↑→ ↑→ ↓ 板距 增大→ ↓→ ↓→ ↑ 二、LC 振荡 2 大本质规律（解题灵魂） 1. 充放电状态判断（一句话口诀） 电量多→充电、电场能大；电量少→放电、磁场能大 - 放电过程： - 充电过程： 2. 能量与物理量对应（永不混淆） 状态 电容器电量 电流 电场能 磁场能 阶段 最大 最大 0 最大 0 充电完毕 最小 0 最大 0 最大 放电完毕 三、图像题 秒解技巧 1. 图像（电荷量-时间） 最大点：电流=0，磁场能=0 点：电流最大，磁场能最大 斜率 ，斜率越大电流越大 2. 图像（电流-时间） 电流最大：电场能=0，电压=0 电流=0：电场能最大，电压最大 斜率 越大→自感电动势 越大 3. 快速判断 与 相位差 ：一个最大时另一个为0 一个周期内：放电2次、充电2次， 完成一次放电/充电 四、6 类必考题型 标准解法 题型1：周期/频率计算 方法：直接套 ，注意单位换算 ： ， ： ， 真题套路：改变L/C→判断T/f变化 题型2：充放电与能量转化 看 变化： 增大→充电→电场能增、磁场能减、电流减小 减小→放电→电场能减、磁场能增、电流增大 题型3：自感电动势判断 公式： 关键：电流变化越快（斜率越大），自感电动势越大 电流最大/最小点：斜率=0→ 题型4：电容传感器（液面/位移测量） 液面升高→电介质变多→ ↑→ ↑→ ↓ 位移改变极板间距/面积→同比例改变 、 、 题型5：二极管+LC振荡（单向导电） 电流正向→对应二极管亮；反向→另一二极管亮 发光时间：各亮 ，交替闪烁 题型6：LC+力学综合（油滴/金属棒） 电场力 ，电压随振荡周期性变化 电流最大→ →电场力=0 电流=0→ 最大→电场力最大 五、解题通用步骤（万能模板） 定周期：用 算周期，确定 、 时刻 看状态：看 或 ，判断充电/放电 推能量：电场能↔磁场能反向变化 判电动势：看电流变化率 结合图像：斜率对应电流/电动势大小 六、高频易错点 周期只与L、C有关，和电压、电量无关 放电时间：第一次完全放电= ，不是 电量最大时电流为0，电流最大时电量为0 充电时电流减小，但变化率增大→自感电动势增大 抽铁芯→ ↓→ ↓；加电介质→ ↑→ ↑ 七、速记口诀 电量最大电流零，电场最大磁场空 电流最大电量空，磁场最大电场终 充电电量往上增，放电电量往下降 周期只看L乘C，频率反比根号中 练习 一、基础规律题（必做，打牢概念） （q-t 图像 + 能量 + 电流变化）✅ 考：电荷量图像判断充放电、能量转化、电流大小 1．如图甲所示为考场安检场景，安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路，如图乙所示。某次，电路中电容器极板的带电量随时间的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．时，线圈L中磁场能达到最大值 B．时，电感线圈自感电动势最大 C．若减小线圈自感系数，电路振荡频率降低 D．在时间内，LC电路中电流在减小 【详解】D 【详解】A．时，由图丙可知电容器所带电荷量最大，此时电容器中的电场能最大，线圈中的磁场能最小，故A错误； B．时，由图丙可知电容器所带电荷量为0，电容器极板间的电压为0，此时电感线圈自感电动势最小，故B错误； C．若减小线圈自感系数，根据可知，电路振荡频率升高，故C错误； D．在时间内，根据图丙可知，电容器所带电荷量在增大，则电容器中的电场能在增大，线圈中的磁场能在减小，所以LC电路中电流在减小，故D正确。 故选D。 （t 图像 + 自感电动势 + 能量转化）✅ 考：电流图像斜率 = 自感电动势、电场能↔磁场能 2．收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器 C的电容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电路中的高频电流 i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈L的自感电动势最大 B．电容C减小，接收的信号波长更大 C．时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D．通过调谐电路接受到的高频电流，就是我们需要的声音或图像信号 【答案】A 【详解】A．根据 可知时刻，图像的斜率最大，线圈L的自感电动势最大；故A正确； B．电容C减小，根据 则振荡频率增大，接受的信号波长更短，故B错误； C．时间内，电流增大，磁场能增大，回路中的电场能正在向磁场能转化，故C错误； D．通过调谐电路接受到的高频电流需要解调使声音或图像信号从高频电流中还原出来，故D错误。 故选A。 二、周期 / 频率 / 电容变化（高考最爱） （液面高度传感器 + C-T-f 关系）✅ 考：C=εS/4πkd、T=2π√(LC)、频率变化 3．利用振荡电路可以测量储罐中不导电液体的高度，将由两块平行金属板（与储罐外壳绝缘）构成的电容器置于储罐中，电容器与线圈相连，如图所示。电容器充电完成后电容器与线圈构成LC振荡电路，已知LC振荡电路的周期与线圈的电感、电容器的电容的关系式为。下列说法正确的是（　　） A．仅减少储罐中的液体，电路的周期增大 B．仅增大电容器两板间的距离，电路的频率增大 C．电容器的电荷量增大时，线圈中的电流也在增大 D．抽走线圈中的铁芯，电路的周期增大 【答案】B 【详解】A．当减少储罐中的液体，电容器两极板间的电介质减小，相当于减小了，根据 可知，电容器的电容减小，根据 可知，电路的周期减小，故A错误； B．仅增大电容器两板间的距离时，根据 可知，电容器的电容减小，根据 可知，电路的周期减小，由于 因此电路的频率增大，故B正确； C．LC振荡电路中，电容器的电荷量与线圈中的电流交替变化，电容器的电荷量增大时，线圈中的电流减小，电容器的电荷量减小时，线圈中的电流增大，故C错误； D．抽走线圈中的铁芯，线圈的电感L减小，根据 可知，电路的周期减小，故D错误。 故选B。 （位移传感器 + 电介质 + 周期）✅ 考：插入电介质→C 变大→T 变大 4．为了测量物体的位移，将与被测物体固定相连的电介质板插入平行金属板电容器中，将线圈L（电阻不计）和电容器并联后与电阻、电源E相连，闭合开关S，待电路达到稳定后再断开S，LC回路中将产生电磁振荡。已知此时被测物体静止，线圈的自感系数为，电容器的电容为，电路的振荡周期为。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A．开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大 B．开关断开后经过，线圈中的自感电动势为零 C．开关断开后经过，磁场能最小 D．如果让被测物体向左运动，电路的振荡周期T会减小 【答案】B 【详解】A．因为线圈L的电阻不计，所以电路稳定时电容器两板间的电压为零，电容器带电荷量为零，则开关断开后瞬间，电容器上的带电量最小为零，故A错误； B．开关断开后经过，通过线圈的电流最大，此时电流的变化率最小为零，所以此时线圈中的自感电动势为零，故B正确； C．开关断后经过，电场能转化为磁场能，故此时磁场能最大，故C错误； D．如果让被测物体向左运动，两极板间的介电常数增大，根据电容的决定式可知电容器的电容C增大，根据振荡电流的周期公式可知电路的振荡周期T会增大，故D错误。 故选B。 三、自感电动势 & 能量极值（易错点） （振荡电流 i-t 图像判断）✅ 考：初始电流方向、最大值、周期图像 5．如图所示，线圈的自感系数，线圈的阻值忽略不计，电容器的电容，电阻的阻值，电源电动势，内阻。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡．如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，则下列振荡电流i与时间t的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在开关断开前电流通过线圈的方向是由a到b，为正方向，断开后瞬间即t=0时刻电流也是由a到b，为正方向且电流最大，依题意最大电流为 根据电磁振荡的周期有 则电流变化的周期也是，故ABD错误，C正确。 故选C。 （磁场能、电压、电流同步判断）✅ 考：电流最大→电压最小→磁场能最大 6．为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与线圈L或电源构成闭合回路，如图所示。当开关从a拨到b时，由线圈L与电容C构成的回路中产生振荡电流，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。已知平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定，则下列说法正确的是 （　　） A．开关à拨向b瞬间，电路中的磁场能最大 B．当电路中电流最大时，电容器两端的电压最小 C．开关接b后经过 T，电路中的振荡电流正在变小 D．若检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 【答案】B 【详解】A．开关à拨向b瞬间，电容器开始放电，电路中的电场能最大，磁场能最小，故A错误； B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，故B正确； C．开关接b后经过T，电容器放电，电路中的振荡电流正在变大，故C错误； D．检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据 则减小，即液面高度在降低，故D错误。 故选B。 四、综合计算（大题必考模板） （周期计算 + 第一次放电时间）✅ 考：T=2π√(LC)，第一次放电 = T/4 7．如图所示，在LC振荡电路中，电容器的电容为C=250pF，线圈自感系数为。先将开关S掷向1位置给电容器充电，再将开关掷向2位置，电容器C上的电荷第一次完全释放经历的时间约为（　　）    A． B． C． D． 【答案】D 【详解】该LC振荡电路的周期为 电容器C上的电荷第一次完全释放经历的时间约为 故选D。 （放电时间 + 平均电流）✅ 考：LC 放电标准计算，大题第一问常考 8．如图所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，线圈的电感为L将开关S从a拨向b，经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值。 【答案】； 【详解】电容器放电时间为，与电源电动势无关，即 在内电流平均值为 学科网（北京）股份有限公司 $