《电磁振荡》PPT课件
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(选修34)142电磁振荡精品PPT课件
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总结：
品质来自专业 信赖源于诚信
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因 是电容器的充放电作用和线圈的自感 作用；
LC振荡电路产生振荡电流的物理实质 是电场能和磁场能的周期性转换。
在解决振荡电路问题时，电场能与磁场能的 交替转化是解决问题的线索和关键；与电场能和磁场 能相关的各量的变化规律是解决问题的依据；q—t 和I—t 图线及其相互转化是解决问题的直观手段。
(2)理想的LC振荡电路:只考虑电感、电容的作用，而忽 略能量损耗
3
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二、电磁振荡的产生过程分析
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q=Qm i=0
++ ++
放电
ｑ
ｉ
-- --
ｉ
充
ｑ电
一个周 期 性
化变
放电
ｉｑ
q=0 i=Im
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q=0 i=Im
ｑ
电充
ｉ
-- -++ ++
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课堂练习： 1、 LC振荡电路中某时的状态如
图，试作出 q—t 和I—t 图线。
i q
t
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++ ++ -- --
t
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2、在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开
始放电时，正确的说法是： A、电场能正向磁场能转化 B、磁场能正向电场能转化 C、电路里的电场最强 D、电路里的磁场最强
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高中物理电磁振荡 - 优秀课件
两类量的变化规律相反. 即第一类增大时第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.
课堂练习：例1
此图正处充电过程还是放电过程？
___
+ + + 答:放电
例2： 此图是处充电过程，那么电容器 上极板带正电还是负电？
答：正电
二、无阻尼振荡和阻尼振荡
A、振荡电路中，假设没有能量损耗，那么振荡 电流的振幅将不变 ，这种振荡叫无阻尼振荡。
选修3-4 第三章 电磁振荡 电磁波
第一节 电磁振动
——刘平
电 路L 图
C
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
演示：LC振荡实验
电路产生了大小和方向做周期性变化的电流
一、电磁振荡
1. 振荡电流: 这种电路产生 的大小和方向做周期性变 化的电流, 叫振荡电流.
小结：
• LC振荡电路中电磁振荡的固有周
期回路的周期
T 2 LC
• 固有频率 f 1
2 LC
• 书P48练习与评价
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
3.当LC振荡电路中电流到达最大值时， 以下表达中正确的选项是〔 〕。 A.磁感应强度和电场强度都到达最大值 B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零 D.磁感应强度是零而电场强度最大
课堂练习：例1
此图正处充电过程还是放电过程？
___
+ + + 答:放电
例2： 此图是处充电过程，那么电容器 上极板带正电还是负电？
答：正电
二、无阻尼振荡和阻尼振荡
A、振荡电路中，假设没有能量损耗，那么振荡 电流的振幅将不变 ，这种振荡叫无阻尼振荡。
选修3-4 第三章 电磁振荡 电磁波
第一节 电磁振动
——刘平
电 路L 图
C
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
电 路L 图
C+ + + +
____
G
K
演示：LC振荡实验
电路产生了大小和方向做周期性变化的电流
一、电磁振荡
1. 振荡电流: 这种电路产生 的大小和方向做周期性变 化的电流, 叫振荡电流.
小结：
• LC振荡电路中电磁振荡的固有周
期回路的周期
T 2 LC
• 固有频率 f 1
2 LC
• 书P48练习与评价
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
3.当LC振荡电路中电流到达最大值时， 以下表达中正确的选项是〔 〕。 A.磁感应强度和电场强度都到达最大值 B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零 D.磁感应强度是零而电场强度最大
电磁振荡ppt课件完整版
随堂检测
探究
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2.相关量与电路状态的对应情况
随堂检测
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3.几个关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、 电场强度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E ↓→EE ↓(或 qt→Et→EEt)。振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同 步变化的,即i↓→B ↓→EB ↓(或it→Bt→EB t)。(2)同步异变关系在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中 的三个物理量i、B、EB减小,且它们的变化是同步的,也即q、E、
随堂检测
探究
规律方法LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断, 当电流流向带正电的极板时,处于充电过程; 反之,处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断: 当电容器的电荷量q( U、E)增大时, 处于充电过程;反之,处于放电过程。 (3)根据能量判断: 电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时,处于 放电过程。
自我检测
必备知识
能
3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或
,振荡电路的周期和频率就会随着改变。
三、电磁振荡的周期和频率
线圈的电感
自我检测
必备知识
1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。( )解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化 的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案: × (2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场 能都减小。 ( )解析:电流增大, 电容器放电,磁场能增大, 电场能减小。 答案: ×
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探究
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2.相关量与电路状态的对应情况
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3.几个关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、 电场强度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E ↓→EE ↓(或 qt→Et→EEt)。振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同 步变化的,即i↓→B ↓→EB ↓(或it→Bt→EB t)。(2)同步异变关系在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中 的三个物理量i、B、EB减小,且它们的变化是同步的,也即q、E、
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规律方法LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断, 当电流流向带正电的极板时,处于充电过程; 反之,处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断: 当电容器的电荷量q( U、E)增大时, 处于充电过程;反之,处于放电过程。 (3)根据能量判断: 电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时,处于 放电过程。
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能
3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或
,振荡电路的周期和频率就会随着改变。
三、电磁振荡的周期和频率
线圈的电感
自我检测
必备知识
1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。( )解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化 的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案: × (2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场 能都减小。 ( )解析:电流增大, 电容器放电,磁场能增大, 电场能减小。 答案: ×
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《电磁波电磁振荡》PPT课件_OK
振荡电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变 化．是频率很高的交变电流．
2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路．
由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC振荡电路，
它是一种最简单的振荡电路．
3、在LC振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器 极板上的电量q、电路中的电流i、电容中的电场强度E与 电感线圈中的磁感应强度B都在发生周期性的变化，这种
预言电磁场的存在-----1864年，
麦氏发表了电磁场理论，成为人类 历史上预言电磁波存在的第一人。
并揭示了电、磁、光在本质上的统
一性。
2021/9/1
10
电磁波图景的分析：
① 电磁波传播的速度是光速。光 是电磁波的一种。
② 电磁波在空间传播时，在任一
位置上（或任一时刻）E、B、v三
矢量相互垂直。电磁波是横波。 ③ E达到最大时，B也达到最大。
2021/9/1
返3回0
四、可见光
１、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光， 如： 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。观察物体，照像等 等，都是可见光的应用。 ２、在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为750nm～ 370nm）。
2021/9/1
31
五、紫外线
１、紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范 围约5nm～370nm，
33
紫外线杀菌灯
2021/9/1
防紫外线雨伞
紫外线可以促使人体合成维生素 D，有助于人体对钙的吸收，所 以儿童经常晒太阳能够预防缺钙 引起的佝偻病，但是过多的紫外 线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤 癌．
34
六、伦琴射线和γ射线
１、伦琴射线（X射线）是一种波长比紫外线 更短的不可见光。
2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路．
由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC振荡电路，
它是一种最简单的振荡电路．
3、在LC振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器 极板上的电量q、电路中的电流i、电容中的电场强度E与 电感线圈中的磁感应强度B都在发生周期性的变化，这种
预言电磁场的存在-----1864年，
麦氏发表了电磁场理论，成为人类 历史上预言电磁波存在的第一人。
并揭示了电、磁、光在本质上的统
一性。
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电磁波图景的分析：
① 电磁波传播的速度是光速。光 是电磁波的一种。
② 电磁波在空间传播时，在任一
位置上（或任一时刻）E、B、v三
矢量相互垂直。电磁波是横波。 ③ E达到最大时，B也达到最大。
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返3回0
四、可见光
１、能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光， 如： 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。观察物体，照像等 等，都是可见光的应用。 ２、在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为750nm～ 370nm）。
2021/9/1
31
五、紫外线
１、紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光；其波长范 围约5nm～370nm，
33
紫外线杀菌灯
2021/9/1
防紫外线雨伞
紫外线可以促使人体合成维生素 D，有助于人体对钙的吸收，所 以儿童经常晒太阳能够预防缺钙 引起的佝偻病，但是过多的紫外 线会使皮肤粗糙，甚至诱发皮肤 癌．
34
六、伦琴射线和γ射线
１、伦琴射线（X射线）是一种波长比紫外线 更短的不可见光。
高中物理课件 14.2电磁振荡
第十四章：电磁波
第2节：电磁振荡
1
分析与思考：
（1）先把开关扳到a，电流表指针是否摆动？ （2）再把开关扳到b，电流表指针是否摆动？如何摆动？ （3）振荡电流是按什么规律变化的呢？
振荡电路 振荡电流
2
+ -
电容器极板带电量 越多，板间场强越 强，电场能越大.
线圈中电流越大， 内部磁场越强， 磁场能越大。
3
指充电电流或放 电电流，并非感
应电流.
三、电磁振荡的周期和频率
T 2 LC
f 1
2 LC
（1）式中各物理量T、L、C、f
的单位分别是s、H、F、Hz． （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．
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第2节：电磁振荡
1
分析与思考：
（1）先把开关扳到a，电流表指针是否摆动？ （2）再把开关扳到b，电流表指针是否摆动？如何摆动？ （3）振荡电流是按什么规律变化的呢？
振荡电路 振荡电流
2
+ -
电容器极板带电量 越多，板间场强越 强，电场能越大.
线圈中电流越大， 内部磁场越强， 磁场能越大。
3
指充电电流或放 电电流，并非感
应电流.
三、电磁振荡的周期和频率
T 2 LC
f 1
2 LC
（1）式中各物理量T、L、C、f
的单位分别是s、H、F、Hz． （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．
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电磁震荡课件PPT
核磁共振成像技术特点
无辐射、分辨率高、可多参数成像等。
其他领域应用案例
电磁震荡在雷达探测中应用
01
利用电磁波的反射特性进行目标探测和定位。
电磁震荡在感应加热中应用
02
利用电磁感应原理使金属工件产生涡流而发热，用于金属材料
的热处理、焊接等工艺。
电磁震荡在无线充电中应用
03
利用电磁感应原理实现电能的无线传输，为电动汽车、智能手
特点
电场能和磁场能交替产生并相互 转化，震荡过程中总能量保持不 变。
产生条件与分类
产生条件
当电路中的电容和电感元件满足一定 条件时，即可产生电磁震荡。这些条 件包括电路元件参数、初始能量等。
分类
根据震荡频率、幅度、相位等特征， 电磁震荡可分为正弦波震荡、非正弦 波震荡等类型。
振荡电路组成要素
01
06 实验结果分析与讨论
实验数据整理方法
01
02
03
数据表格化
将实验数据整理成表格形 式，便于查看和对比。
绘制图表
根据实验数据绘制相应的 图表，如折线图、散点图 等，更直观地展示数据变 化趋势。
数据拟合
对实验数据进行拟合处理， 得出数学模型，以便进一 步分析。
误差来源及减小措施
仪器误差
由于实验仪器精度有限，会 产生一定的误差。应选择精 度较高的仪器，并进行定期 校准。
放电过程
当电容器充电到一定程度后，开始放电。放电过程中，电场能逐渐减小，磁场能 逐渐增加。当电容器完全放电时，电场能为零，磁场能达到最大。
振荡频率与周期计算
振荡频率
LC振荡电路的振荡频率f由电感L和电 容C决定，公式为f=1/(2π√LC)。其中， L为电感量，单位为亨利；C为电容量， 单位为法拉。
电磁振荡上课课堂PPT
ｉｑ
q=0 i=Im
q=0 i=Im
反 向
ｑ
充
电ｉ
-- --
++ ++
q=Qm i=0
三、电磁振荡的变化规律：
1、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：
(1)、两个物理过程：
放电过程；电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 充电过程：磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
(2)、两个特殊状态：
.
1
一、振荡电流与振荡电路概念：
1、振荡电流：
大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流
2、振荡电路：
能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路
3、理想的LC振荡电路：
LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。
q=Qm i=0
正向放电
++ ++ ｑ
ｉ
-- --
ｉ正 向 充
ｑ电
一个周 期 性
化变
反向放电
充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场 能最大，磁场能最小。
放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场 能最大，电场能最小。
2、电磁振荡的变化规律：
(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
(2)电场能与磁场能交替转化
放电
电场能
磁场能
同
充电
同
步 变
电容器电压U,E
磁感应强度B
步 变
化
电容器带电量Q
电路中电流ｉ 化
步调相反
思考：振荡电流按什么规律变化的呢？
总结：振荡电流是一种交变电流，是一种 频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中 转动产生，只能是由振荡电路产生。
q=0 i=Im
q=0 i=Im
反 向
ｑ
充
电ｉ
-- --
++ ++
q=Qm i=0
三、电磁振荡的变化规律：
1、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：
(1)、两个物理过程：
放电过程；电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 充电过程：磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
(2)、两个特殊状态：
.
1
一、振荡电流与振荡电路概念：
1、振荡电流：
大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流
2、振荡电路：
能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路
3、理想的LC振荡电路：
LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。
q=Qm i=0
正向放电
++ ++ ｑ
ｉ
-- --
ｉ正 向 充
ｑ电
一个周 期 性
化变
反向放电
充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场 能最大，磁场能最小。
放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场 能最大，电场能最小。
2、电磁振荡的变化规律：
(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
(2)电场能与磁场能交替转化
放电
电场能
磁场能
同
充电
同
步 变
电容器电压U,E
磁感应强度B
步 变
化
电容器带电量Q
电路中电流ｉ 化
步调相反
思考：振荡电流按什么规律变化的呢？
总结：振荡电流是一种交变电流，是一种 频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中 转动产生，只能是由振荡电路产生。
电磁振荡 课件
f＝2π
1 LC
• 特别提醒： • ①LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L
和C的值)决定，与电容器极板上电荷量的多少、 板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关， 所以称为LC电路的固有周期或固有频率． • ②使用周期公式时，一定要注意单位，T、L、 C 、 f 的 单 位 分 别 是 秒 (s) 、 亨 (H) 、 法 (F) 、 赫 (Hz)．
• LC回路电容器两端的电压U随时间t变化的 关系如图所示，则 ()
• A．在时刻t1，电路中的电流最大 • B．在时刻t2，电路中的磁场能最大 • C．从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大 • D．从时刻t3至t4，电容器的带电量不断增大
• 解析：本题考查对LC振荡电路中各物理量振 荡端电容规电两律压端的最电理高压解时为．，零由电，前路电所中路述振中可荡振知电荡流，电为t1时流零刻最，电强t2时容、磁刻两 场程中能，量从多图，可选知项，A错电误容，器B两正板确电；压在增t2大至，t3的必有过 电场能增加，选项C正确；而在t3至t4的过程中， 电容器两板电压减小，带电量同时减少，选项 D错误．
• (1)周期与频率 • ①周期：电磁振荡完成一次周期性变化需
要的时间，用T表示． • ②频率：一秒钟内电磁振荡完成周期性变
化的次数，用f表示．
③周期与频率的关系 f＝T1或 T＝1f
• (2)LC回路的周期和频率 • ①影响因素： • 实验表明：电容或电感增加时，周期变长，频
率变低；电容或电感减小时，周期变短，频率 变高②．公式：T＝2π LC
• 答案：BC
• 点评：电流跟磁场对应，电量跟电场对应，而 电压跟电量变化趋向一致，故据图示电压的变 化可得到磁场能的变化，由能量守恒得电场能
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那么这种电流是怎样产生的呢？
类比单摆
1
2
3
4
二、产生过程
状态1 t=0
电容器刚要放电瞬间
q 最大 E
能
最大
E电 最大 E磁 为零
i 为零
B 为零
由于自感电动势的阻碍作用电流不能立即增大
过程1
电容器放电
q 减小 i 增大
E
减小
E电 减小 E磁 增大
B 增大
状态2 t=T/4
电容器放电完毕瞬间
q 为零 E 为零
所以，正确选项为C．D．
小结：
LC振荡电路中电磁振荡的
固有周期
T 2 LC
f 1 2 LC
固有频率
(1)、两个物理过程：
放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
(2)、两个特殊状态：
刚要放电状态:磁场能向电场能转化完毕,电场 能最大,磁场能最小. 放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场 能最大,电场能最小.
两类量:
第一类：电容器的电荷q、电压u、电场E、 电场能E电
B 增大
状态4 t=3T/4
电容器放电完毕瞬间q 为零 E 为零能源自E电 为零i 最大
B 最大
E磁 最大
过程4
电容器充电
q 增大 E i 减小
增大
E电 增大 E磁 减小
B 减小
状态5 t=T
电容器刚要放电瞬间
q 最大 E
能
最大
E电 最大 E磁 为零
i 为零
B 为零
电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为
某时刻LC回路的状态如图所示, 则
此时刻 ( AD ) A. 振荡电流i 正在减小
L
C
B. 振荡电流i 正在增大
由电流方向 和电容器上 C. 电场能正在向磁场能转化 电量可判断 D. 磁场能正在向电场能转化 电路中正在 充电.
三、阻尼振荡和无阻尼振荡
1. 无阻尼振荡（理想）
①没有能量损失
解析：
在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4．电场能与电场强 度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此
在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能
或磁场能的变化周期为
LC ．电场、磁场、电荷的 变化周期跟电流的变化周期相同．均为 2 LC ．
第二类：线圈的电流i、磁场B、磁场能E磁 两类量的变化规律相反. 即第一类增大时
第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.
电磁振荡: 在振荡电路里产生振荡电流的过 程中, 电容器极板上的电荷q、通过线
圈的电流i、以及跟电流和电荷相联
系的磁场B和电场E等都发生周期性 的变化, 这种现象叫做电磁振荡.
随堂练习
② 振幅不变
i o
t
i o
t
① 电阻产生内能 ② 以电磁波辐
2. 阻尼振荡（实际）
3. 等幅振荡（实际应用）
四 、电磁振荡的周期和频率
电磁振荡的周期或频率是由什么因素决 定的呢？
定性研究T 和 L ，C 的关系
变大
变大
1．固有周期和固有频率：
T 2 f 2
LC 1 LC
2．在一个周期内，振荡电流的方向改变两次
能
E电 为零 E磁 最大
i 最大
B 最大
由于自感电动势的作用电流不能立即消失
过程2
线圈给电容器反向充电
q 增大 E i 减小
增大
E电 增大 E磁 减小
B 减小
状态3 t=T/2
能
电容器刚要放电瞬间
q 最大 E 最大
E电 最大
i 为零
B 为零
E磁 为零
过程3
电容器放电
q 减小 E i 增大
减小
E电 减小 E磁 增大
陈
亮
G
+ + + + L
－－ － －
C
E
S
一、几个基本概念
1.振荡电流: 这种电路产生的大小和方向做 周期性变化的电流, 叫振荡电流. 2. 振荡电路：能够产生振荡电流的电路， 叫做振荡电路． 3. LC振荡电路:由自感线圈和电容器组成 的振荡电路，它是一种简单的振荡电路
说明: 由LC回路产生的振荡电流按正弦 规律变化.也是一种交变电流, 只是它的频率 比照明用交变电流的频率高得多.
电场能（或磁场能）完成两次周期性变化．
例： 对振荡电路，下列说法正确的是（
A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的 时间为 LC
B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2 C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化 周期为
）
LC
2 LC 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化 周期为