4.1 电磁振荡 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第四章　电磁振荡与电磁波 1　电磁振荡 1 学习任务目标 1.知道LC振荡电路以及电流、周期、频率。(物理观念) 2.会分析LC振荡电路中电荷量、电场、电流、磁场的动态变化情况以及电场能与磁场能的转化情况。(科学思维) 3.培养实验能力和分析推理能力。(科学态度与责任) 1　电磁振荡 2 问题式预习 知识点一　电磁振荡的产生和理解 1．振荡电流：大小和方向都随时间做_________迅速变化的电流。 2．振荡电路：能够产生____________的电路。 3．LC振荡电路：由_________和____________组成 的电路，是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。 如图所示： 周期性 振荡电流 线圈L 电容器C 1　电磁振荡 3 4．电磁振荡：在LC振荡电路中，______能和______能在周期性地相互转化，这种现象叫作电磁振荡。 5．电磁振荡中的能量变化 (1)电容器放电过程中，______能向______能转化。 (2)电容器充电过程中，______能向______能转化。 6．无阻尼振荡和阻尼振荡 (1)阻尼振荡：在电磁振荡中，振荡电路中的______逐渐损耗，振荡电流的______逐渐减小，直到停止振荡。 (2)无阻尼振荡：在电磁振荡中，如果没有______损失，振荡将永远持续下去，振荡电流的______永远保持不变。 电场 磁场 电场 磁场 磁场 电场 能量 振幅 能量 振幅 4 [科学思维] 　试判断下面的电磁振荡过程中，各图的电容器属于充电过程还是放电过程。 (1)图a属于______过程。 (2)图b属于______过程。 (3)图c属于______过程。 (4)图d属于______过程。 (5)图e属于______过程。 放电 充电 充电 放电 充电 [判一判] 1．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。 (　　) 2．LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大。 (　　) 3．LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷量一定减少。(　　) 4．LC振荡电路中，电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在周期性地变化。 (　　) √ × √ √ 知识点二　电磁振荡的周期和频率 1．周期：电磁振荡完成一次_______________需要的时间。 2．频率：1 s内完成_______________的次数。 3．振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫作振荡电路的______周期和______频率。 周期性变化 周期性变化 固有 固有 [科学思维] [做一做] 要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是 (　　) A. 增大电容器两极板的间距 B. 升高电容器的充电电压 C. 增加线圈的匝数 D. 在线圈中插入铁芯 √ A　解析：LC振荡电路中产生的振荡电流的频率f＝，要想增大频率，应该减小电容C，或减小线圈的自感系数L，再根据C＝可知增大电容器两极板的间距，电容减小，所以A正确；升高电容器的充电电压，电容不变，B错误；增加线圈的匝数、在线圈中插入铁芯，自感系数增大，频率减小，故C、D错误。 任务型课堂 任务一　电磁振荡的变化规律 [探究活动] 如图所示，将开关S掷向1端，先给电容器充电；再将开关S掷向2端，使电容器通过线圈放电。 (1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能量？ (2)在电容器反向充电的过程中，线圈中的电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？ (3)线圈中自感电动势的作用是什么？ 1　电磁振荡 11 提示：(1)电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大；电容器的电场能转化为磁场能。 (2)在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能。 (3)线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。 12 [评价活动] 1．如图所示为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减小 C. 电感线圈中的电流正在减小 D. 此时自感电动势正在阻碍电流的增加 √ 2．在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正) (　　) A　　　　　B　 　　　C　　　　　D √ 3．(多选)在LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向如图所示，则下列说法正确的是 (　　) A. 若磁场正在加强，则电容器正在放电，电流方向为a→b B. 若磁场正在减弱，则电场能正在减小，电容器下极板带负电 C. 若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器下极板带负电 D. 若磁场正在加强，则电容器正在充电，电流方向为b→a √ √ AC　解析：在电磁振荡的一个周期内，磁场加强的过程，必定是电容器放电过程，振荡电流增大而电场能减小，根据线圈中磁感线的方向，用安培定则可确定线圈上振荡电流的方向，从而得知回路中电流方向是a→b，注意到这是放电电流，故电容器下极板带正电；磁场正在减弱的过程，必定是电容器充电过程，振荡电流减小而电场能增大，用安培定则判断此时电流方向仍是a→b，但这是充电电流，故负电荷不断聚到下极板，上极板则出现等量正电荷，电容器两极板的电荷不断增加。由以上分析可知，A、C正确，B、D错误。 4．(多选)在如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图像如图乙所示，若把通过P点向右的电流规定为i的正方向，则 (　　) A. 0至0.5 ms，电容器C正在充电 B. 0.5 ms至1 ms，电容器上极板带正电 C. 1 ms至1.5 ms，Q点比P点电势高 D. 1.5 ms至2 ms，磁场能在减少 √ √ CD　解析：由题图乙知0至0.5 ms时间段i在增大，电容器正在放电，A错误；0.5 ms至1 ms，电流在减小，应为充电过程，电流方向不变，电容器上极板带负电，B错误；在1 ms至1.5 ms，为放电过程，电流方向改变，Q点比P点电势高，C正确；1.5 ms至2 ms为充电过程，磁场能减少，D正确。 1．振荡电流、极板的电荷量随时间的变化图像 2．LC电路振荡过程中各物理量的对应关系 任务二　影响电磁振荡的周期和频率的因素 [探究活动] 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a端拨到b端时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。 22 当储罐内的液面高度降低时，所测得的LC回路振荡电流的频率如何变化？ [评价活动] 1．(多选)电子钟的原理类似于摆钟，摆钟是利用单摆的周期性运动计时的，电子钟是利用LC振荡电路来计时的。现有一台电子钟在家使用一段时间后，发现每昼夜总是快1 min。造成这种现象的原因可能是(　　) A. L不变，C变大了 B. L不变，C变小了 C. L变小了，C不变 D. L、C均减小了 √ √ √ √ 3．(2025·浙江卷)如图所示的LC振荡电路，能减小其电磁振荡周期的措施是 (　　) A　 　 　 B C　　　　 　D √ 1．影响线圈自感系数L的因素 影响线圈自感系数L的因素有线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度等，匝数越多，自感系数L越大，有铁芯的线圈自感系数比无铁芯的线圈自感系数大。 2．影响电容器的电容C的因素 影响电容器的电容C的因素有两极板正对面积S、两板间介电常数ε以及两板间距d等。由 (平行板电容器的电容)，不难判断ε、S、d变化时，电容C变化。 一般来说，改变电容器两极板间的正对面积较为方便，只需要将可变电容器的动片旋出或旋入，便可改变电容C的大小，所以，通常用改变电容器正对面积的方法改变LC振荡电路的振荡周期和频率。 30 本节课掌握了哪些考点？ 本节课还有什么疑问点？ 31 谢 谢！ 32 $