4.1 电磁振荡 课件 -2026-2027学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦电磁振荡核心知识，涵盖振荡电流的产生、能量转化及周期频率规律。课堂导入通过电视广播接收电磁波的问题，关联单摆振动规律，搭建新旧知识联系的学习支架，引导学生逐步深入。 其亮点在于注重物理观念与科学思维培养，通过对比振荡电流与交流电的产生机制、频率特征，帮助学生建立运动与相互作用观念，结合LC电路理想化模型、i-t/Q-t图像分析能量转化，落实模型建构与科学推理。练习题设计贴合知识点，助力学生深化理解，也为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第四章 电磁振荡与电磁波 粤教版 选择性必修二 第一节 电磁振荡 1 新课导入 电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？ 电磁学中是否也有类似于单摆振动的规律呢？ 一、振荡电流的产生 电路的电压、电流发生周期性的变化，像这种大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫做振荡电流。 产生振荡电流的电路叫作振荡电路。 1．相关概念 ①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流 ②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。 ③LC 振荡电路： 思考：振荡电流与交流电有什么区别吗？ 由电感线圈L和电容C组成的电路(最简单的振荡电路) 一、振荡电流的产生 思考：振荡电流与交流电有什么区别吗？ 振荡电流与交流电的主要区别在于‌频率范围‌和‌产生方式‌，振荡电流本质上是‌高频交流电‌。‌ ‌产生机制‌： 普通交流电：通常由发电机通过线圈在磁场中转动产生。‌‌ 振荡电流：无法由线圈转动产生，只能由振荡电路(如LC回路)产生。‌ ‌频率特征‌： 普通交流电：频率较低且固定，如我国民用电为 50Hz。‌ 振荡电流：频率极高，通常由电路参数决定，变化迅速。‌‌ 3.应用场景： 电力传输‌：普通交流电用于家庭供电、工业动力等能源传输。‌ ‌无线通信‌：振荡电流用于无线电发射、信号调制等高频电子设备。‌ 能量有损耗 内能 电磁波 LC振荡电路理想化模型 —— 忽略LC振荡电路中所有电阻 2．振荡电路的工作原理 + - + - + - + - + - 正向放电 正向充电 反向放电 反向充电 放电 q↓ i↑ 充电 q↑ i↓ 放电 q↓ i↑ 充电 q↑ i↓ 周期性的 变化 3．振荡电路的图象分析——电流、电荷量的变化图像 电流i 0 t + - 电容器 电量Q 0 t + - + - + - + - 放电 充电 放电 充电 【思考】在电磁振荡中，以下物理量如何变化？ 电容器上的物理量：电量q、电场强度E、电场能EE 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB 板间电压U 电场强度E 磁感应强度B 电场能EE 磁场能EB B 0 t E 电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生周期性的转化 t 0 磁 场 能 电 场 能 电场能 磁场能 充电 放电 Q、B、i、E变化周期： T 电场能、磁场能变化周期： 放电 充电 放电 充电 电场能 磁场能 电场能 磁场能 电场能 放电 充电 放电 充电 (1)两个物理过程： ①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓(U↓, E↓, EE↓)→ i↑(B↑, EB↓) ②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑(U↑, E↑, EE↑) → i↓(B↓, EB↓) 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. (2)两个特殊状态： 二、电磁振动中能量的转化 电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生周期性的转化 1．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻(　　) A．振荡电流i在增大 B．电容器正在放电 C．磁场能正在向电场能转化 D．电场能正在向磁场能转化 C 2. (多选)LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是(　 　 ) A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电 C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大 D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 BCD 3．如图所示，为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u-t图像(　　) A．t1～t2时间内，电路中电流不断增大 B．t2～t3时间内，电场能越来越小 C．t3时刻，磁场能为零 D．t3时刻电流方向要改变 B 4. 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（ ） D 5．如图所示，L是不计电阻的电感线圈，C是电容器，闭合开关，待电路达到稳定状态后，再断开开关，LC电路中将产生电磁振荡．如果规定自感线圈L中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻为t＝0，图中能够正确表示自感线圈L中的电流随时间变化规律的是(　　) B 周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。 频率：一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率。 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？ 定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感L的关系 . 1．相关概念 三、电磁振荡的周期和频率 L1＞L2 C1＞C2 第一次的振荡周期大于第二次的振荡周期 2．电磁振动的周期和频率规律 ①式中各物理量T、L、C、f 的单位分别是 s、H、F、Hz 。 ③改变周期的方法： L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。 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。 ②适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要。 固有周期、固有频率 由振荡回路本身特性所决定 课堂练习 练习：如图所示为理想LC振荡回路，某时刻电容器极板带电情况和线圈中的磁场方向如图，下列哪些说法是正确的（　 ） A.此时电容器正在充电 B.此时线圈中的磁场能在减少 C.若在线圈中插入铁芯，振荡电流的频率增大 D.若增大电容器极板间距，振荡电流的频率增大 D Lavf58.29.100 $