高二物理选修34第十四章:14.2电磁振荡(无答案)

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高中物理 14-2 电磁振荡课件 新人教版选修3-4

高中物理 14-2 电磁振荡课件 新人教版选修3-4
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第十四章 电磁波
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第十四章 第2节
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第2节 电磁振荡
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第十四章 第2节
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[学习目标] 1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。 2.理解振荡电流的产生过程,掌握振荡电路中电流、电 量、电场能、磁场能的变化。 3.理解振荡电路的周期公式。 [知识定位] 重点:1.电磁振荡中各物理量的变化规律。2. 电磁振荡周期公式的应用。 难点:电磁振荡中各物理量的变化规律。
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第十四章 第2节
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q=0时,i最大,B最大,EB最大,E自=0。 对于电场E与磁场B以及电场能EE与磁场能EB随时间变化的 图象有这样的对应关系。图象能更直观地反映同步异变关系和
极值对应关系。
(5)自感电动势E与i-t图象
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第十四章 第2节
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2.电磁振荡的过程 放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增 大,电容器极板上的电荷_逐__渐__减__少___,电容器里的电场逐渐减 弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁__场__能___,振荡电 流逐渐增大,放电完毕,电流达到最大,电场能全部转化为磁 场能。
1.振荡电流实际上就是交流电,是吗? 提示:是的。振荡电流实际上就是交流电,由于频率很 高,习惯上称之为振荡电流。 2.LC振荡电路的振荡周期由哪些因素决定? 提示:LC振荡电路的振荡周期由线圈的自感系数和电容器 的电容决定。
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第十四章 第2节
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人教版高中物理选修3-4课件14.2电磁振荡

人教版高中物理选修3-4课件14.2电磁振荡

物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
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14,所以 A 选项错;
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 π LC,所以 B 选项错;
答案: AC
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第十四章 电磁波
学 期和频率
1.周期:电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间叫作周
期.
2.频率:单位时间内完成的周期性变化的次数叫作频率.
3.公式:T=2π
LC,f=2π
1 LC.
4.影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式 T=2π LC知,要改变电磁振荡的周期
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2.电磁振荡
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第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
自学线索
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第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
学 基础导学
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析: 电容器放电一次经历四分之一个周期,而周期 T= 2π LC,T 是由振荡电路的电容 C 和电感 L 决定的,与电荷量等 无关.
答案: D
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第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
3.某时刻 LC 振荡电路的状态如图所示,则此时刻( )

14.2电磁波的震荡-人教版高中物理选修3-4教案

14.2电磁波的震荡-人教版高中物理选修3-4教案

14.2电磁波的震荡【学习目标】1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流.2.知道LC回路中振荡电流的产生过程.3.知道产生电磁振荡过程中,LC回路中能量转换情况,知道阻尼振荡和无阻尼振荡.4.知道什么是电磁振荡的周期和频率,知道己c回路的周期和频率公式,并能进行简单的计算.知识回顾:1.电磁波能在真空中传递信息吗?答:可以2.电磁波是怎样产生的?答:通过电磁波的发射装置产生的3.电磁波的产生条件?答:LC回路知识点一、电磁振荡1.电磁振荡(1)振荡电流和振荡电路:①振荡电流:大小和方向都作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,叫振荡电路.最简单的振荡电路为LC 回路. (2)电磁振荡:在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电压,电路中的电流,以及跟电荷相联系的电场,跟电流相联系的磁场都在发生周期性的变化,这种现象叫电磁振荡. (3)阻尼振荡和无阻尼振荡:①阻尼振荡:在电磁振荡中,如果能量逐渐损耗,振荡电流的振幅会逐渐减小,直至停止振荡.②无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果无能量损失,振荡永远持续下去,这种振荡叫无阻尼振荡. 2.电磁振荡过程分析振荡电流图像电路状态时刻t 0/4T /2T3/4T T电量q 最多 0 最多 0 最多 电场能 最大最大最大电流i 0 正向最大 0 反向最大 0 磁场能最大最大LC 回路中产生电磁振荡的过程:已充电的电容器刚要放电的瞬间,电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多.此时电场能最强,磁场能最弱.电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流不能立即达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电压逐渐减少,到放电完毕的瞬间,电容器极板上没有电荷,放电电流达到最大值.在这个过程中,电容器里的电场能逐渐减弱,磁场能逐渐增强,到放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能.电容器放电完毕的瞬间,电流要保持原方向继续流动并减小,电容器反方向继续充电,极板上的电荷逐渐增多,电场能逐渐增强,磁场能逐渐减弱,到充电完毕,电场能最强,磁场能最弱.此后,这样充电和放电的过程反复进行下去. 3. L C 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:2T π=f =其中:周期T 、频率f 、自感系数L 、电容C 的单位分别是秒、赫兹、亨利、法拉,符号分别是s Hz H F 、、、. (3)应用说明:适当地选择电容器和线圈,就可以使振荡电路的周期和频率符合需要.在需要改变振荡电路的周期和频率时,可以用可变电容器和线圈组成电路,改变电容器的电容,振荡电路的周期和频率就随之改变. 例题1. 关于LC 振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是( ).A .振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B .振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C .振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能D .振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能【思路点拨】提示:磁场能与电流i 对应,电场能与电荷量q 对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变.【答案】D【解析】本题考查振荡电流和其他各物理量变化的关系.振荡电流最大时,处于电容器放电结束瞬间,场强为零,A 项错误;振荡电流为零时,LC 回路振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流强度变化率最大,线圈中自感电动势最大,B 项错误;振荡电流增大时,线圈中电场能转化为磁场能,C 项错误;振荡电流减小时,线圈中磁场能转化为电场能,D 项正确.【总结升华】磁场能与电流i 对应,电场能与电荷量q 对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变.课堂练习一:图中画出一个LC 振荡电路中的电流变化图线,根据图线可判断( ).A .1t 时刻电感线圈两端电压最大B .2t 时刻电容器两极间电压为零C .1t 时刻电路中只有电场能D .1t 时刻电容器带电荷量为零【答案】D【解析】本题考查认识i t 图像和利用图线分析问题的能力.由图像知,计时开始时,电容器两极板带电荷量最大,电流为零,电容器放电开始,根据电流随时间的变化规律,可以画出q t -图像(在图中用虚线表示).由图像分析可知:1t 时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电场能为零,故D 项正确,A 、C 两项错误;2t 时刻电容器电荷量q 最大,两板间电势差最大,B 项错误.【总结升华】分析i t -图像时,画出对应的q t -图像,并注意到i 与B B E 、变化规律一致,q 与E E U 、、电变化规律一致,可起到事半功倍的效果.课堂练习二:在如图甲所示电路中,L 是电阻不计的线圈,C 为电容器,R 为电阻,开关S 先是闭合的,现将开关S 断开,并从这一时刻开始计时,设电容器A 极板带正电时电荷量为正,则电容器A 极板上的电荷量q 随时间t 变化的图像是图中的( ).【答案】B【解析】开关S 闭合时,由于线圈电阻为零,线圈中有自左向右的电流通过,但线圈两端电压为零,与线圈并联的电容器极板上不带电,本题LC 回路的初始条件是线圈中电流最大,磁场能最大.电场能为零.断开开关S 时,线圈中产生与电流方向相同的自感电动势,阻碍线圈中电流的减小,使线圈中电流继续自左向右流动,从而给电容器充电,B 板带正电,A 板带负电,电荷量逐渐增加,经4T 电荷量达最大,这时LC 回路中电流为零;42T T时间内,电容器放电,A 板上负电荷逐渐减少到零.此后在线圈中自感电动势的作用下,电容器被反向充电,A 板带正电,B 板带负电,并逐渐增多,增至最多后,又再次放电,所以A 极板上电荷量随时间变化的情况如图B 所示.【总结升华】清楚电流与磁场对应,电荷量与电场对应,而电压跟电荷量变化趋向一致.因此可先根据所给条件或所给图像画出所求量的图像,并要准确理解各物理量的对应关系,再依据题目具体问题,具体分析.课堂练习三:在LC 振荡电路中,线圈的自感系数 2.5 mH L =,电容4F C μ=.(1)该回路的周期多大?(2)设0t =时,电容器上电压最大,在39.010s t =⨯-时,通过线圈的电流是增大还是减小,这时电容器是处在充电过程还是放电过程?【答案】见解析【解析】(1)36422 3.14 2.510410s 6.2810s T LC π---==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯. (2)因为39.010s t =⨯-相当于14.33个周期,故10.3342T T T <<,所以当39.010s t =⨯-时,LC 回路中的电磁振荡正处在第二个4T的变化过程中. 0t =时,电容器上电压最大,极板上电荷量最多,电路中电流值为零,回路中电流随时间的变化规律如图14-2-7所示:第一个14T 内,电容器放电,电流由零增至最大;第二个14T 内,电容器被反向充电,电流由最大减小到零.显然,在39.010s t =⨯-时,即在第二个14T 内,线圈中的电流在减小,电容器正处在反向充电过程中.【总结升华】分析具体过程时,可以把整个振荡周期分成四个14T ,分别研究每一个14T 内各量的变化情况,牢记电容器充、放电过程中各物理量的变化情况是解决此类问题的关键.。

高中物理第十四章电磁波14.2电磁振荡课件新人教版选修3-4

高中物理第十四章电磁波14.2电磁振荡课件新人教版选修3-4

三、电磁振荡的周期和频率 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫周期,一秒内完成周 期性变化的次数叫频率.LC振荡电路的周期公式T=2π LC ,频率公 1 式为f= . 2π LC
问题探索 ◆想一想 问题 在LC振荡电路中,电压u与电流i之间的关系及变化是否遵 循欧姆定律?为什么?
提示: 不遵循欧姆定律,因为LC振荡电路是非纯电阻电路,分析振荡 过程可知,当电容器两极电压最大时,回路中的电流反而为零.
2.放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大, 电容器板上的电荷逐渐减少,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场 逐渐增强.放电完毕,电流达到最大,电场能全部转化为磁场能. 3.充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流 保持原来的方向逐渐减小,电容器将进行反向充电,线圈的磁场逐渐 减弱,电容器里的电场逐渐增强.充电完毕,电流为零,磁场能全部 转化为电场能. 4.反向放电、充电过程:以后电容器再放电再充电,这样不断 地循环,电路中出现振荡电流.
典例精析 (多选)如图所示,线圈的自感系数为L,其电阻不计,电 容器的电容为C,开关S是闭合的.现将S突然断开并开始计时,以下 说法中正确的是( ) π A.当t= LC时,由a到b流经线圈的电流最大 2 B.当t=π LC时,由b到a流经线圈的电流最大 π C.当t=2 LC时,电路中电场能最大 3π D.当t= 2 LC时,电容器左极板 带有正电荷最多
4.电磁振荡具有周期性变化的规律 (1)电磁振荡过程中回路中各物理量都做周期性变化,其中电容 器极板上电荷量q、板间电压U、电场强度E、以及电感线圈内的电流 i、磁感应强度B的周期均相同,设为T1,而电场能和磁场能周期相 同,设为T2,有T1=2T2. (2)与振荡相关的各物理量变化的周期有区别.在一个周期内, 电场能与磁场能相互转化两次,电容器充、放电各两次,线圈中电流 方向改变两次. 特别提醒 在一个周期中,LC振荡电路充电两次,放电两次,电流方向改 变两次.

14-2电磁振荡

14-2电磁振荡

解析:钟走得偏快了是因为钟的LC振荡电路频率变大, 周期变短,根据T=2π LC 可以知道,周期变短可能是LC的 值变小。
第十四章
第二节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
课后强化作业(点此链接)
第十四章
第二节
答案:BC
第十四章
第二节
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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的变化,再据电流与电场能的对应 关系得电流的变化。
第十四章
第二节
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第十四章
第二节
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(2011· 扬州高二检测)在LC振荡电路中,电容器放电时间 取决于( )
A.充电电压的大小 B.电容器储电量的多少 C.自感L和电容C的数值 D.回路中电流的大小
答案:C
第十四章
第二节
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T π 解析:放电时间等于四分之一个振荡周期,即t= = 4 2 LC,所以放电时间取决于自感L和电容C。故选项C正确。
第二节
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课堂情景切入
第十四章
第二节
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手机、电视、收音机的信号都要依靠电磁波传送,电磁 波是利用电磁振荡而产生的。(产生振荡电流的电路如图所 示)
什么是电磁振荡?它具有怎样的规律?
第十四章
第二节
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第十四章
第二节
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最新人教版高中物理选修3-4第十四章《电磁振荡》

最新人教版高中物理选修3-4第十四章《电磁振荡》

2电磁振荡1.电磁振荡的过程(1)振荡电流:大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,振荡电流的频率很高,是高频正弦交流。

(2)振荡电路:能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC回路是一种简单的振荡电路。

(3)过程分析:从电容器放电瞬间开始,LC回路在振荡过程中,电容器的带电荷量和极析规律:分析清楚该过程为充电过程还是放电过程,一般依据电流由正极板流出为放电,向正极板流入为充电的方法来判断。

然后再根据放电过程,电流逐渐增大,磁场逐渐增强,极板上的电荷量逐渐减少,电场逐渐减弱;而充电过程,电流逐渐减小,磁场逐渐减弱,极板上的电荷量逐渐增多,电场逐渐增强来判断各物理量的变化。

同时还应注意自感电动势的作用是阻碍电流的增大还是阻碍电流的减小,可依据放电电流不断增大,充电电流不断减小来判断。

【例1】如图是电路某时刻的情况,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增加C.电感线圈中的电流正在增大D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大解析:由图中磁感应强度的方向和安培定则可知,此时电流向着电容器负电极板流动,也就是电容器处于放电过程中,这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程,而电流和线圈中磁场能处于增加过程,由楞次定律可知,线圈中感应电动势阻碍电流的增加。

答案:BCD2.电磁振荡的规律振荡电路中的电荷、电流、电场和磁感应强度都发生周期性变化的现象叫电磁振荡,在电磁振荡过程中,电场能和磁场能同时发生周期性变化。

电磁振荡的规律:(1)充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0;(2)放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大;(3)充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电荷量在增加,从能量看:磁场能在向电场能转化;(4)放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电荷量在减少,从能量看:电场能在向磁场能转化。

电磁振荡课件-高二下学期物理人教版选修3-4

电磁振荡课件-高二下学期物理人教版选修3-4

变式备选:回旋加速器的高频电源是一个LC振荡器,加速器 的磁感应强度为B,被加速的粒子电荷量为q,质量为m,那 么LC振荡电路中电感L和电容C的乘积应为何值?
回旋加速器两个D形盒上所接的高频电源的周期应等于带 电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 T 2m , qB
变式备选: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,则线圈中的电流正在减小 D.若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大
电流的磁场方向和安培定则
振荡电流方向
1、振荡电流:大小和方向都做周期性变化的电流
2、振荡电路:能够产生振荡电流的电路
A
3、LC振荡电路:
由线圈L和电容器C组成的最简单的振荡电路。 L
C

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
S
1、振荡电流是交流吗?
是。振荡电流实际上就是交变电流,振荡电流跟正弦交 变电流一样,也按正弦规律变化.
o
t
流的振幅不变,永远振荡下去。
2)阻尼振荡:
i
在电磁振荡中,若能量逐渐损失,则振荡电
流的振幅逐渐减少,直到最后停止振荡。
o
t
(电路中的能量有一部分要转化为内能,还
有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空
间中去)
四、电磁振荡的周期和频率
1.周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做 周期,一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率.
LC电路中各量间的变化规律及对应关系
(3)自感电动势

高中物理 14.2 电磁振荡课件 新人教版选修34

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第十四章 电磁波 第二节 电磁振荡(diàn cí zhèn dàn
第一页,共19页。
一、电磁振荡(diàn cí zhèn dànɡ)的产生
点击下图观看 (guānkàn)实验
第二页,共19页。
实验表明,LC回路(huílù)里产生的振荡电流 是按正弦规律变化的。
第十八页,共19页。
小结 (xiǎojié):
• LC振荡电路中的振荡电流按正弦(zhèngxián)规 律变化,电路的状态与相应的物理量对应.
• 电磁振荡分阻尼振荡和无阻尼振荡.
• LC振荡电路中电磁振荡(diàn cízhèn dànɡ)的固有周期
回路的周T期 2 LC
• 固有频率 f 1
2 LC
所决定的振荡周期(或频率)叫做振荡电路的固有周期(或固有 频率),简称振荡电路的周期(或频率).
2.在一个周期内,振荡电流的方向(fāngxiàng)改变两次;电场能( 或磁场能)完成两次周期性变化.
第十一页,共19页。
思考 (sīkǎo)与 讨论 LC电路的周期(频率)与哪些因素有关?
电容较大时,电容器充电、放电的时间长些还是短些?线 圈的自感系数较大时,电容器充电、放电时间长些还是短些
(2)机械振动和电磁振荡有本质的不同,但它们 具有共同的变化规律.
机械 位移x(或加
振动
速度a)
速度v
势能 动能
电磁 带电量q(或 电流i( 电场 磁场
振荡
U、E)
或B) 能 能
7
第七页,共19页。
二、阻尼振荡和无阻尼振荡
点击(diǎn jī)下图观看 实验
第八页,共19页。
1.无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有(méi yǒu)能量 损失,振荡电流的振幅保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡 ,也叫做等幅振荡.

优化方案物理:14.2电磁振荡 课件(人教版选修3-4)

优化方案物理:14.2电磁振荡 课件(人教版选修3-4)

核心要点突破
一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 在19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在系 统总结前人研究电磁规律成果的基础上,建立 了完整的电磁场理论,预言了电磁波的存在. 1.电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电 场
实验基础:实验装置如图14-1-2所示.当穿过 螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生 了感应电流,使灯泡发光. 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生了电场, 正是这种电场在线圈中引起了感应电流. 如图14-1-3甲图所示,麦克斯韦认为在变化的 磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象,跟闭 合电路(导体环)是否存在无关,导体环的作用只 是用来显示电流的存在.
图14-1-1
2.赫兹的其他实验成果:赫兹通过一系列的 实验,观察到了电磁波的反射、折射、干涉、 衍射和偏振现象,并通过测量证明,电磁波在 真空中具有与光相同的__速__度____,证实了麦克 斯韦关于光的电磁理论. 四、电磁振荡的产生 1.振荡电流和振荡电路 (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:产生__振__荡__电__流__的电路.最简单 的振荡电路为LC振荡电路.
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第二节 电磁振荡课标定位来自第课前自主学案


核心要点突破




课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位 学习目标:1.了解电磁波发现的过程,理解麦克 斯韦电磁场理论的基本思想. 2.知道电磁波的形成及电磁波的基本特点. 3.理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念, 了解LC回路中振荡电流的产生过程. 4.知道LC振荡电路中的能量转化情况,了解电 磁振荡的周期与频率,会求LC电路的周期与频率 . 重点难点:1.麦克斯韦电磁场理论. 2.电磁振荡的概念及振荡过程中各物理量的变 化规律及其周期性.

2019-2020新人教版高中物理选修3-4:第十四章2.电磁振荡

2019-2020新人教版高中物理选修3-4:第十四章2.电磁振荡

2■电磁振荡基础巩固• l如图表示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增加C. 电感线圈中的电流正在增大D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大解析:由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知,此时电流向着电容器带负电的极板流动,也就是电容器处于放电过程中,这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程中而电流和线圈中磁场能处于增加过程中,由楞次定律可知,线圈中感应电动势正阻碍电流的增大。

答案:BCD< 2关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是()A. 电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B. 电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C. 电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D. 电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能解析:电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;同理可判断D错。

答案:BC• 3下图为LC振荡电路中电流随时间变化的图象,则()A. O~t i时间内,磁场能在增加B. t l~t2时间内,电容器处于放电状态C. t2~t3时间内,电容器两板间电压在减小D. t3~t4时间内,线圈中电流变化率在增大答案:B匕4关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是()A. 振荡电流最大的瞬间,自感电动势为零B. 振荡电流为零时,自感电动势最大C. 振荡电流减小的过程中,自感电动势方向与电流同方向D. 振荡电流增大的过程中,磁场能转化为电场能解析:振荡电流最大的瞬间,电流的变化率为零,因此自感电动势为零,A项正确;振荡电流为零时,电流的变化率最大,线圈对电流变化的阻碍作用最大,因此电动势最大,B项正确;振荡电流减小的过程中,自感电动势的作用就是阻碍电流的减小,应与其同向,C项正确;振荡电流增大的过程是磁场能增加的过程,电场能转化为磁场能,D项错误。

物理:14.2《电磁振荡》课件(新人教版选修3-4)

物理:14.2《电磁振荡》课件(新人教版选修3-4)
C.振荡过程中,电容器极板间电场强度的变化
周期为 2 LC
D.振荡过程中,线圈内磁感应强度的变化
周期为 2 LC
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
第十四章 电磁波
第二节 电磁振荡
复习电磁波的发现
• 麦克斯韦的电磁场理论 • 电磁波
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
振荡电流:大小和方向都做周期性变化的
电流叫振荡电流
振荡电路: 产生振荡电流的电路叫
i
答:ABC
0 t1 t2
t
3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电
量随时间变化的曲线如图所示则( )
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
4.当LC振荡电路中电流达到最大值时, 下列叙述中正确的是( )。 A.磁感应强度和电场强度都达到最大值 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
LC回路的周期和频率由回路本身的特性决
定.这种由振荡回路本身特性所决定的振 荡周期(或频率)叫做振荡电路的固有周 期(或固有频率),简称振荡电路的周期 (或频率). 2.在一个周期内,振荡电流的方向改变两

高二物理选修34第十四章14.2电磁振荡

高二物理选修34第十四章14.2电磁振荡

t 1 t 2 t 3t 4tu第十四章 第二节:电磁振荡【本章课标转述】初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。

了解电磁波的产生,通过电磁波体会电磁场的物质性。

了解电磁波的发射、传播与接收。

通过实例认识电磁波谱,知道光是电磁波。

了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。

【学习目标】1、通过对电磁振荡的实验观察,说出LC 电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及电磁波的产生过程。

2、说出固有周期和固有频率的公式,写出实际生产过程中调节振荡电路的频率的基本方法。

【学习过程】探究点一:电磁振荡是怎样形成的?1、振荡电流的产生: 振荡电流: 振荡电路:LC 电路的基本组成: 2、电磁振荡的过程 (1)振荡起始 (2)放电过程 (3)反向充电过程 (4)反复放电、充电过程(5)根据电磁振荡的过程,画出线圈中的电流i ,电容器上的带电量q 随时间t 变化的相应图像,并填写下表。

0 T/4 T/2 3T/4 T 电量q 电压U 电场能E 电流i 磁场能E B探究点二:电磁振荡有哪些规律?1、同步同变关系:电荷量q 、电场强度E 、电场能E E 是同时同向变化的, 振荡电流i 、磁感应强度B 、磁场能E B 也是同向同步变化的2、同步异变关系:电容器上的三个物理量q 、E 、E E 与线圈中的三个物理量i 、B 、E B 是同步异向变化的3、阻尼震荡:说一说:振荡电路的能量损失由哪些原因造成的?探究点三、电磁振荡的周期和频率理论分析表明,LC 电路的周期T 与自感系数L 、电容C 的关系是____________________LC 电路的频率f 与自感系数L 、电容C 的关系是____________________。

说一说:结合课本P82页思考与讨论,定性的讲LC 电路的周期T 、频率f 与自感系数L 、电容C 的有什么关系? 反馈练习1.和都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流,能够产生这种电流的电路叫__________。

14.2 电磁振荡课件人教版高中物理选修3-4

14.2 电磁振荡课件人教版高中物理选修3-4

最大 零
电场能与磁场能交替转化
分析给出:理想的LC振荡电路:总能
量守恒=电场能+磁场能=恒量
3、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:
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.
4、电磁振荡的定义:
在振荡电路产生振荡电流的过程中, 电容器极板上的电荷、通过线圈的电流, 以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都 发生周期性的变化,这种现象叫电磁振荡。
机械振动和电磁振荡有本质的不同,但它们具 有共同的变化规律.
电磁振荡
简谐运动
过程特 点
充电:加在电容器两端的电压产生 充电电流;线圈的电感阻碍充电电 流的突变。放电:线圈的电感维持 放电电流不变;电容器两端电压阻 碍放电电流。
3、LC回路的周期和频率公式
(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.
例题2.L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡, C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常 发光,现突然断开S,并开始计时,能正确反 映电容器a极板上电荷量q随时间变化
三、LC回路的固有周期和固有频率
+ ++ +
L
C
E
-- - -
S
思考与讨论
LC电路的周期(频率)与哪些因素有关? 电容较大时,电容器充电、放电的时间长些还是短些?线圈 的自感系数较大时,电容器充电、放电时间长些还是短些? 根据上面的讨论结果,定性地讲,LC电路的周期(频率)与 电容C、电感L的大小有什么关系?

物理选修3-4第十四章电磁波第二节电磁振荡课件

物理选修3-4第十四章电磁波第二节电磁振荡课件

C_ _
++
B
C ++
__
D

第二
I
B}L
磁 场 能
}

第一 q
C U
E
电 场 能
振荡视频.dat
用电器 电源 用电器
_
C L
+++
C
L
+
___
放电:电场能 磁场能 充电:磁场能 电场能
例:1
此图正处充电过程还是放电过程?
_ _ _ ___ +++++
例:1
此图正处充电过程还是放电过程?
_ _ _ ___ +++++Fra bibliotek(2)
B、阻尼振荡,任何振荡电路中,总存在能量损 耗,使振荡电流 i 的振幅逐渐减小,这种振荡叫阻 尼振荡.如图(2)
势能 动能
势能
动能
势能
++
__
电场能 磁场能
i
——
++
电场能
++
__
磁场能 电场能
0
T
T
4
2
3T T t
4
电磁振荡过程演示.exe
1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电
容器情况和电感线圈中的磁感线方向情况,
7.在LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示.
A.若磁场正在减弱,则电容器的A板带负电. B.若电容器正在放电,则电容器A板带负电. C.若电路中电流正在增大,则电容器A板电量正在 减少. D.若电容器正在放电, 则自感电动势正在阻碍电 流减小.
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第十四章第二节:电磁振荡
【本章课标转述】
初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。

了解电磁波的产生,通过电磁波体会电磁场的物质性。

了解电磁波的发射、传播与接收。

通过实例认识电磁波谱,知道光是电磁波。

了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。

【学习目标】
1、通过对电磁振荡的实验观察,说出LC电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及电磁波的产生过程。

2、说出固有周期和固有频率的公式,写出实际生产过程中调节振荡电路的频率的基本方法。

【学习过程】
探究点一:电磁振荡是怎样形成的?
1、振荡电流的产生:
振荡电流:
振荡电路:
LC电路的基本组成:
2、电磁振荡的过程
(1)振荡起始
(2)放电过程
(3)反向充电过程
(4)反复放电、充电过程
(5)根据电磁振荡的过程,画出线圈中的电流i,电容器上的带电量q随时间t变化的相应图像,并填写下表。

探究点二:电磁振荡有哪些规律?
1、同步同变关系:电荷量q、电场强度E、电场能E E是同时同向变化的,
振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E B也是同向同步变化的
2、同步异变关系:电容器上的三个物理量q、E、E E与线圈中的三个物理量i、B、E B是同步
异向变化的
3、阻尼震荡:
说一说:振荡电路的能量损失由哪些原因造成的?
探究点三、电磁振荡的周期和频率
理论分析表明,LC电路的周期T与自感系数L、电容C的关系是____________________ LC电路的频率f与自感系数L、电容C的关系是____________________。

说一说:结合课本P82页思考与讨论,定性的讲LC电路的周期T、频率f与自感系数L、电容C的有什么关系?
反馈练习
1.和都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流,能够产生这种电流的电路叫__________。

2.在LC回路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的__________、通过线圈中的__________,以及与之相联系的__________和__________发生周期性变化的现象叫电磁振荡。

3.在LC回路产生振荡电流的过程中不同的能量在不断地相互转化,电容器放电时,__________能转化为__________能,放电完毕瞬间,__________能达到最大,__________能为零;电容器充电时,__________能转化为__________能,放电完毕瞬间,__________能达到最大,__________能为零。

4.LC振荡电路的周期只由____________________和____________________决定,与电容器极板上的__________、极板间的__________和线圈中的__________无关。

5.在LC回路中,电容器两端的电压随时间的变化关系如图所示,则( ) A.在t 1时刻电路中的电流达到最大
B.在t 2时刻电容器极板上的电荷量达到最大
C.从t 2到t 3的过程中,电容器中的电场能不断增大
D.从t 3到t 4的过程中,线圈中的磁场能不断减小
6.关于LC振荡电路,下列说法正确的是( )
A.电容器放电完毕瞬间,回路中的电流最大,电场能最大
B .若线圈的电感增大,则充放电过程变慢
C .若减小电容器两极板间的距离,则充放电过程变快
D .每一个周期内,电容器完成一次充、放电过程
7.要增大LC 振荡电路的振荡频率,下列可行的方法是( ) A .减少线圈匝数 B .在线圈中插入铁芯 C .增大电容器两极板间的距离 D .将电容器两极板间插入电介质
8.在LC 振荡电路中,电容器上的电荷量从最大值变化到零的最短时间为( ) A .
LC 4
π
B .
LC 2
π
C .LC π
D .LC π2
9.一LC 振荡电路能产生一定波长的电磁波,若要产生波长更短的电磁波,则可以( ) A .增加线圈匝数 B .在线圈中插入铁芯 C .减小电容器两极板间的距离 D .将电容器两极板错开一些
10.已知某LC 振荡电路中,电容器的电容为C ,线圈的电感为L ,则( ) A .电容器放电的时间,取决于充电电压的大小 B .电容器放电的时间,取决于L 和C 的数值 C .电场能和磁场能相互转化的周期为LC π2 D .线圈中电流变化的快慢和电容器充放电的快慢相同
11.如图所示是LC 振荡电路某时刻的情况,则以下说法正确的是( )
A .电容器正在放电
B .电容器极板上的电荷量正在增大
C .线圈中的磁场能正在增大
D .电容器两端的电压正在减小
12.一LC 振荡电路中,线圈的自感系数范围为0.1~0.4mH ,电容器电容的范围为4~9pF ,求该电路产生的振荡电路的频率范围。

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