高二物理鲁科版选修3-4 第三章第1节 电磁波的产生 教案

第1节 电磁波的产生 一、教育目标 1．理解LC回路中产生振荡电流的过程 2．会分析电磁振荡过程中，电容器上对应的电荷，线圈中对应的电流，以及与之联系的电场，磁场和能量变化的规律。 3．知道麦克斯韦电磁场理论。 4.了解赫兹实验。 二、重点、难点、疑点及解决办法 1．对振荡电路，振荡电流基本概念的理解和电磁振荡现象的认识是难点，做好演示实验是关键。 2．LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点，也是难点，分析重点应放在电场能和磁场能的转化上；其次要明确转化条件是电感线圈自感作用和电容器的充放电作用，可借助单摆振动类比，形容电磁振荡中能量的转化情况。 三、教具准备 LC振荡电路演示仪、大屏幕示波器 四、学生活动设计 1．通过观察振荡电路，了解其结构 2．通过实验现象观察，总结电流变化规律 3．对比电磁振荡和单摆振动，指出它们在能量转化及相关物理量上的对应关系 五、教学步骤 (一)引入新课 1．电磁振荡演示实验，简介仪器，电磁振荡示教板，电感L，电容C，另附晶体管振荡器，市售40V干电池，演示操作，先用40V电源给电容C充电，再将开关S拨到G端。 [提出问题]将会发生什么现象？ 它说明了什么？ (二)进行新课 1．电磁振荡现象概念总结 像这样产生的大小和方向交替变化的电流，叫做振荡电流，能产生振荡电流的电路，叫振荡电路，上面的LC回路叫LC振荡电路。 再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形，就会发现，LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样，也是按正弦规律变化的。指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电，它也是按正弦规律变化的。 2．电磁振荡的产生过程(可结合投影幻灯，启发思考进行分析讲解) ①给电容充电，如图所示，电容器中储存一定的电场能(E电) ②电容C放电，如图所示，电场能转化为磁场能 C上带电量，电场能(电压)逐渐减小(降低)，电路中的电流、磁场能则逐渐增大，请同学们想一下这样转化的条件是什么？为什么是“逐渐”的？随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至，当C放电完了时，如图所示(电场能为0， U＝0)，磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im)． ③反向充电过程，如图所示，是磁场能转化为电场能的过程，C放电完了时，由于L的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍保持原