2020高中物理必备知识点电磁振荡及总结
电磁振荡知识要点归纳
电磁振荡知识要点归纳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、电磁振荡的特点:1)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:( )过程;( )能转化为( )能,q 变( )→ i 变( ) ( )过程:( )能转化为( )能,q 变( )→ i 变( ) ②两个特殊状态:( )状态:( )能向( )能转化完毕,( )能最大,( )能最小。
( )状态:( )能向( )能转化完毕,( )能最大,( )能最小。
2)电磁振荡的变化规律: ① _____(E 、ε电)同步变化变化步调___________。
_____(B 、ε磁)同步变化②放电:i_____( B ↑) ,q ____( E ↓) ,电流指向_____极板; 充电:i_____( B ↓) ,q ____( E ↑) ,电流指向_____极板。
③总能量守恒= ( )能 + ( )能 = 恒量 ④电场能与磁场能交替转化。
⑤应用安培定则(右手螺旋定则)可以确定B 或i 的方向。
4、电磁振荡:1)概念: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。
2)原因:电容器的充放电作用和线圈的自感作用.3)本质:电场能和磁场能的周期性转换.4)分类:①阻尼振荡:在振荡电路中由于能量被逐渐消耗,振荡电路中的电流要逐渐减小,直到最后停下来,这种振荡叫做阻尼振荡。
②无阻尼振荡:在电磁振荡的电路中,如果没有能量损失,振荡应该永远地持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫无阻尼振。
5、电磁振荡的周期和频率1)周期:电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间叫做周期。
LC T π2= 2)频率:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。
LCf π21=典型例题:例1:在一个LC 振荡电路中,电流I 随时间变化的规律为i=0.01sin100t(A),已知电容器电容C=20μF ,则线圈的自感系数L=( )例2:在LC 振荡电路中,某时刻若磁场B 正在增加,则电容器处于_________状态,,电流方向为__________,电流的大小正在__________,磁场能正在________,电场能正在________,_________能向________能转化,电容器上极板带______电,下极板带______电,极板上的电荷量q 正在_________。
高二物理电磁振荡3
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:
(1)LC回路:由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。
(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
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
同
充电
步 变
电容器电压u
化 电容器带电量q
磁场能 同 步 变
电路中电流i 化
步调相反
(3)变化规律的图象描述:
i
q
o
t
o
t
磁场能
电场能
o
o t
t
4、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。电磁波是由电磁 振荡产生的.
二、电磁振荡的产生过程分析
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
q=0 i=Im
q
充 电
i
-- -++ ++
q=Qm i=0
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去迎接每一天。用自己的双眼,去欣赏属于自己的快乐风景。也可以认为,人的心灵应该永远充满喷涌的激情,人生需要不停的行走,不断地接受新
高中物理电磁振荡
示,可知
A(
)
A、电容器中的电场强度正在增大
L
C
B、线圈中磁感强度正在增大
C、该时刻电容器带电量最多 D、该时刻振荡电流达最大值
由磁场方向可 判断回路中电 流方向,进而 判断是充电还 是放电
高中物理电磁振荡
六、电磁振荡的周期和频率
1.周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间.
2.频率f:一秒种内完成周期性变化的次数. 3.LC回路的周期和频率:
一、振荡电流:
实验:
G
如图:先把开关板到电池组 一边,给电容器充电。稍后 再把开关板到线圈一边,让 电容器通过线圈放电。
L
C
S
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.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。如图所示是一种简单的振荡电路,称 为LC振荡电路。
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
充电
−
+
放电
高中物理电磁振荡
+ −
充电
六、电磁振荡的周期和频率
1.周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间.
2.频率f:一秒种内完成周期性变化的次数. 3.LC回路的周期和频率:
T=
f=
1 注:LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器的
电容,2与电容L器C带电量、板间电压及回路中的电流都无关. 2 LC 4.T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、赫.
q
i
o t
o
t
E o
t
电场能
B
o
t
磁场能
o
t
o
t
高中物理电磁振荡
高中物理选修34知识点总结——电磁振荡电磁波的发射和接收
高中物理选修3-4知识点总结:电磁振荡电磁波的发射和接收高中物理选修3-4知识点总结:电磁振荡电磁波的发射和接收1、LC回路振荡电流的产生先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。
由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。
放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。
随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。
放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。
充电流由大到小,充电结束时,电流为零。
接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。
电磁波的发射和接收有效的向外发射电磁波的条件:(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?改造振荡电路——由闭合电路成开放电路2、电磁波的接收条件电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。
调谐:使接收电路产生电谐振的过程。
通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。
.电磁波谱及其应用3、光的电磁说(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质(2)电磁波谱电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线产生机理在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的(3)光谱观察光谱的仪器,分光镜光谱的分类,产生和特征发射光谱连续光谱产生特征由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的,一切波长的光组成明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸收光谱高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱光谱分析:一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行光谱分析。
高二物理第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率人教版知识精讲
高二物理第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率人教版知识精讲【同步教育信息】一. 本周教学内容:第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率二. 知识要点:1. 知道什么是LC振荡电路和LC回路中振荡电流的产生过程2. 知道产生电磁振荡的过程中,LC振荡电路中的能量转换情况3. 知道什么是电磁振荡的周期和频率4. 知道电磁振荡的周期和频率公式三. 疑难辨析:1. 振荡电流的形成及其变化规律下图所示,将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键K扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。
小结:能产生大小和方向都作周期发生变化的电流叫振荡电流。
能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫LC回路。
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。
那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:(2)电路分析:甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I 达到最大。
乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。
丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反), 丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。
小结: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,电容器上电量在增加。
高考物理总复习 电磁振荡 电磁波
高考物理总复习电磁振荡电磁波复习要点1.了解电磁振荡的产生过程,认识电磁振荡过程的物理本质。
2.掌握LC振荡电路的振荡规律。
3.了解麦克斯韦电磁场理论的要点4.掌握电磁波传播的简单规律二、难点剖析1.对LC振荡过程的认识。
(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。
(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。
2.LC振荡过程中规律的表达。
(1)定性表达。
在LC振荡过程中,磁场能及与磁场能相磁的物理量(如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等)和电场能及与电场能相关的物理量(如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等)都随时间做周期相同的周期性变化。
这两组量中,一组最大时,另一组恰最小;一组增大时,另一组正减小。
这一特征正是能的转化和衬恒定律所决定的。
(2)定量表达。
在LC振荡过程中,尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂,但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正(余)弱曲线给出定量表达。
以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i(与磁场能相关)和电容器C的极板间交流电压u(与电场能相关)为例,其变化曲线分别如图—1中的(a)、(b)所示。
(a)(b)图—13.LC振荡过程中一个周期内四个阶段的分析。
如图22—1所示,在O、t2、t4时刻,线圈中振荡电流i为0,磁场能最小,而电容器极板间电压u恰好达到最大值,电场能最多,在t1、t3时刻则正相反,振荡电流、磁场能均达到最大值,而电压为0,电场能最少。
在O→t1和t2→t3阶段,电流增强,磁场能增多,而电压降低,电场能减小,这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段;在t1→t2和t3→t4阶段,电流减弱,磁场能减小,而电压升高,电场能增多,这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。
4.LC振荡过程一个周期内的几个特别状态5.LC振荡过程与单摆摆动过程的比较。
高中物理电磁振荡
.
27
学习重点:
LC回路的工作过程及相关物理量的变 化规律
学习难点:
振荡电流产生的物理原因和实质
.
28
学习过程:
(启发引入)
1、电磁波与现代科技和人类生活 的密切关系。
2、研究电磁波应从电磁振荡开始。
的电容,与电容器带电量、板间电压及回路中的电流都无关. 4.T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、赫.
.
14
例题2:
1. 某时刻LC回路的状态如图所示,则此时刻
A. 振荡电流 i 正在减小
(A D)
B. 振荡电流 i 正在增大
C. 电场能正在向磁场能转化
D. 磁场能正在向电场能转化
L
C +− +−
L UL
εL
++++
UC
C
----
电容器
具有充、 放电作用
.
5
二、电磁振荡的产生: 2、电磁振荡的产生过程:
i
+ + +
.
6
+ −
正向 放电 i
0
q
o
正向 充电
−
+
反向 放电
+ −
反向 充电
t
t
.
7
时间t
t=0
t=T/4 t=T/2 t=3T/4 t=T
电容器电 量q
电感上电 流i
.
18
(2)与磁场能有关的因素:
磁场能
磁感线密度 磁感强度B
线圈中电流 i
高中物理一轮复习电磁振荡 电磁基本知识
第十五章:电磁振荡电磁波一.复习要点1.了解电磁振荡的产生过程,认识电磁振荡过程的物理本质。
2.掌握LC振荡电路的振荡规律。
3.了解麦克斯韦电磁场理论的要点4.掌握电磁波传播的简单规律『夯实基础知识』1.对LC振荡过程的认识。
(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。
(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。
2.LC振荡过程中规律的表达。
(1)定性表达。
在LC振荡过程中,磁场能及与磁场能相关的物理量(如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等)和电场能及与电场能相关的物理量(如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等)都随时间做周期相同的周期性变化。
这两组量中,一组最大时,另一组恰最小;一组增大时,另一组正减小。
这一特征正是能的转化和守恒定律所决定的。
(2)定量表达。
在LC振荡过程中,尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂,但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正(余)弱曲线给出定量表达。
以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i(与磁场能相关)和电容器C的极板间交流电压u(与电场能相关)为例,其变化曲线分别如图—1中的(a)、(b)所示。
3.LC振荡过程中一个周期内四个阶段的分析。
如图22—1所示,在O、t2、t4时刻,线圈中振荡电流i为0,磁场能最小,而电容器极板间电压u恰好达到最大值,电场能最多,在t1、t3时刻则正相反,振荡电流、磁场能均达到最大值,而电压为0,电场能最少。
在O→t1和t2→t3阶段,电流增强,磁场能增多,而电压降低,电场能减小,这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段;在t1→t2和t3→t4阶段,电流减弱,磁场能减小,而电压升高,电场能增多,这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。
4.LC振荡过程一个周期内的几个特别状态振荡电路的状态时刻 t=0 t=4T t=2T t=43T T 电容器极板上的电量 最大 零 最大 零 最大 振荡电流ii=0 正向最大 i=0 反向最大 I=0 电场能 最大 零 最大 零 最大 磁场能零最大零最大零6.对周期公式T=2πLC 的定性分析。
高二物理电磁波及其应用知识点总结
高二物理电磁波及其应用知识点总结电磁波不需要依靠介质传播,各种电磁波在真空中速率固定,速度为光速。
小编准备了高二物理电磁波及其应用知识点,希望你喜欢。
1. 振荡电流和振荡电路大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。
2. 电磁振荡及周期、频率(1)电磁振荡的产生(2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。
(3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。
给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。
(4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。
对于LC振荡电路,(5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。
3. 电磁波(1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波(2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递电磁场的能量。
(3)电磁波的波速、波长和频率的关系,4. 电磁波的发射,传播和接收(1)发射将电磁波发射出去,首先要有开放电路,其次,发射出去的电磁波要携带有信号,因而必须把要传递的电信号加别高频等幅振荡电流上去。
我们把将电信号加到高频等幅振荡电流上去的过程叫调制。
(2)传播电磁波传播方式一般有三种:地波、天波、直线传播地波:沿地球表面空间向外传播,适于长波、中波和中短波,传播距离为几百公里。
天波:依靠电离层的反射来传播,适于传播短波,传播距离为几千公里。
直线传播:在短距离内(几十公里)依靠波的直进,直接在空间传播多用于传播微波,需有中继站接力才能传远。
(3)接收① 电谐振、调谐② 检波四. 规律技巧电磁波的波速问题真空中电磁波的波速与光速相同,1. 同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率电波源决定)、波速、波长发生改变,在介质中的速度都比在真空中速度小。
高中物理选择性必修二:4.1《电磁振荡》
赫兹在人类历史上首先 捕捉到了电磁波
令人振奋的电火花
新课学习:
4.1《电磁振荡》
导入:
要产生持续的电磁波,需要持续变化的电 磁场,要产生持续变化的电磁场,需要持续 变化的电流。要得到持续变化电流,可以通 过线圈和电容器组成的LC振荡电路实现:
一、电磁振荡的产生:
实验:观察振荡电路中的电流(或电压)的变化
(2)电磁场与静电场、静磁场的比较 三者可以在某空间混合存在,但由静电场和静磁场混合 的空间不属于电磁场.电磁场是电场、磁场相互激发, 相互耦连形成的统一体.电磁场由近及远传播,形成电 磁波。
特别提醒: (1)变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在
的现象,跟闭合电路是否存在无关. (2)在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭
G
连接电路如图:先把 开关打到电池组一边, 给电容器充电。稍后 再把开关打到线圈一 边,让电容器通过线 圈放电。观察电流表 指针的变化。
L
C
S
或把电压传感器(或示波 器)的两端连到电容器的 两个极板上
现象:电流表指针往复摆动 结论:电流的大小和方向都做周期性变化。
分析思考:
1、当开关掷向线圈的一瞬间,电路里有没 有电流?电容器两极板上电量怎样?此时, 电容器极板间的电场怎样?线圈里的磁场 怎样?电路里的能量储存在哪里? 2、之后,电容器开始放电,放电电流会怎样变化?放电 结束时,放电电流达到什么值?电容器里的电场怎样变 化?线圈里的磁场怎样变化?能量怎样转化?
3、电容器放电结束后,电流会怎样变化?两极板上的电 量怎么变?电性情况怎样?充电结束时,充电电流达到什 么值?极板上电量达到什么值?
线圈里的磁场怎样变化?电容器里的电场怎样变化?能量 怎样转化?
高二物理电磁振荡3
老人挣扎着前进时,那只紧握着莉赛尔的手松开了,她感到自己的手一下子打在屁股上。 ? 爸爸走到校车胖,拿出一样东西。他推开围观的人群,走到路中间。 ? 那个犹太人站在他面前,准备接受另一番羞辱,可是他和旁人一样,看到汉斯?休伯曼像变魔术似的递过来一片面包。 ? 犹太人刚接过
面包就倒在地上,他双膝跪地,抱着爸爸的小腿,把脸埋在中间,感谢爸爸。 ? 莉赛尔注视着眼前的这一幕。?她的眼里满含着泪水,她看到老人又向前滑了一点,把爸爸向后推,伏在爸爸的脚踝边哭起来。 ? 其他犹太人从他们身边走时,看着这桩不可思议的小事。他们鱼贯而行,如同一片人潮
方最优秀的撷取文字的人,因为她知道如果没有文字,一个人该是何等脆弱。 (节选自《偷书贼》第八章P301~302,有删改) 答: 代谢:二、现代文阅读(22分) 5.(3分)向中国读者表达善意;介绍《偷书贼》创作缘由,吸引读者;高度评价本书,有推介之意. 6.(2分) D 7.(2分)
①父亲冒险给受尽屈辱,垂死的犹太人送面包.②纳粹士兵鞭打犹太老人和汉斯·休伯曼。 8.(4分)①莉赛尔看着爸爸冒险帮助一个垂死的犹太老人,使老人在绝望中感受到温暖.这种严酷氛围中的温情场景深深触动了善良的莉赛尔,她因此满含泪水。 ②犹太人一路遭受非人的折磨,内心早已
回头看了一眼,朝独自跪在那里的人最后投去悲哀的一瞥。因为挨了四鞭,那人的背还在火辣辣的痛,他的膝盖也跪疼了。不过,这个老人会带着尊严死去,或至少是抱着这样的想法死去。 (节选自《偷书贼》第七章P265~267,略有删改) 致中国读者的信 亲爱的中国读者: ? 谢谢您阅读了这
本《偷书贼》。 ? 我小时候长听故事。我的爸爸妈妈经常在厨房里,把他们小时候的故事告诉我的哥哥、两个姐姐和我,我听了非常着迷,坐在椅子上动都不动。他们提到整个城市被大火笼罩,炸弹掉在他们家附近,还有童年时期建立的坚强友谊,连战火、时间都无法摧毁的坚强友谊。 ? 其中有
高二物理知识点必修一总结:磁振荡和电磁波
高二物理知识点必修一总结:磁振荡和电磁
波
导读:本文高二物理知识点必修一总结:磁振荡和电磁波,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=
3.00×108m/s,λ=c/f{λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}
注:
(1)在LC振荡过程中,电容器电量时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流;
(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;
(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册P215〕/电磁波〔见第二册P216〕/无线电波的发射与接收〔见第二册P219〕/电视雷达〔见第二册P220〕。
高中物理《电磁振荡》
电磁振荡的特点:回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
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↓
振荡电路变化关系:
电容器上的物理量:电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的,即:
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
2π
振荡电路产生振荡电流的原因是电容器的充放电作用和线
圈的自感作用。
振荡电路产生振荡电流的实质是电场能和磁场能的周期性
转换。
振荡电路的分析方法:
明确LC振荡电路的周期大小,将周期进行分解;把整个
振荡周期分成四个阶段,分别研究每一个阶段内各物量的变
化情况。
电磁振荡的特点:回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
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↓
振荡电路变化关系:
电容器上的物理量:电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的,即:
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
t
t
t
t
t
t
t
tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
高二物理电磁振荡3
(2)电场能与磁场能交替转化 放电 电场能 磁场能 充电 同 步 电容器电压u 变 化 电路中电流i 电容器带电量q 步调相反
同 步 变 化
(3)变化规律的图象描述:
i q
o
t
o
t
电场能
磁场能
o
t
o
t
4、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。电磁波是由电磁 振荡产生的.
t
答案:ACD
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。
++ ++
-- --
q t
iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt
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
总结:
; / 玻纤土工格栅
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如何,且听下回分解。” 张钢铁像说评书一样,“啪”地一声把水杯往办公桌子上一放,结束了今天的演讲。马启明正听得 过瘾,希望张钢铁再多讲一会儿。张钢铁笑了笑说道:“我们在一起时间长着呢,保证让你小子听个够,我现在要去开会了, 明天再讲。”后来只要有时间,张钢铁总会津津有味地讲一段啤酒厂的历史,只是张钢铁的方言很重,有时有些话马启明根本 就听不懂。张钢铁就连说带比画,实在马启明还听不懂时,张钢铁就改用拗口的、醋溜的普通话讲。时间一长,张钢铁干脆用 他那不太标准的普通话给马启明说开了,车间职工笑着说道:“呦,马启明一来,张主任成了教授了,普通话越来越标准了, 能当播音员了。”用了一个月的时间,马启明就熟悉了啤酒酿造的全部生产流程,并全心投入到工作之中。花开啤酒到底发展 得怎么样?会不会按照马启明的想法一样一路顺风、蒸蒸而上呢?有没有意外情况发生呢?5初到美丽的江苏|刚度完新婚蜜月 期的马启明觉得自己特别亢奋,每一个毛孔都迸发着激情,浑身有使不完的劲。他将新婚燕尔的妻子送走以后,稍微准备了一 下,向单位请好假,就直奔江苏海涛州。吉人自有天助,在海涛州人事局的牵线搭桥下,一切进展得相当顺利,很快就谈好了 对口单位---江苏花开啤酒厂。那几天,马启明的眼神像是刘胡兰一样视死如归。离开江苏海涛州后马启明直奔妻子那里,帮 她办理调动手续。当拿到妻子的调动手续后,马启明激动坏了,在调动手续上连亲了3口。后半夜突然醒来,他像个傻子一样 望着调动手续“嘿嘿嘿”地直傻笑,妻子从睡梦中猛然醒来、吓呆了,以为他有精神病,摸了摸他的额头,说:“没发烧啊!” 继而又对马启明说:“年轻人,淡定淡定!”1993年4月,春夏季交替之际,他们赶到马启明的家里。虽然马启明单位与主管 部门不放行,但有海涛州人事局的事先承诺,马启明索性也不办理正常调动手续,只带了毕业证,伟大的爱情力量使他义无反 顾地与妻子刘丽娟一起带着简单的行囊,坐上东去的火车,雄赳赳、气昂昂地赶往千里之外长江之边的一座滨江小镇,奔向自 己心仪的江苏花开啤酒厂,就像当年参加红军一样。“暂时再见了!陕西——生我养我的故乡!”马启明一脸的幸福相,心里 默默喊道,“亲爱的江苏,我来了!”从此,他们一半是生在古老的黄河子孙,一半是工作在悠久的长江女儿。一路上,看着 路两边海洋般的麦苗用绿色装点着大地,盛开的粉红色桃花、嫩黄嫩黄的油菜花随风舞动,马启明顿时心旷神怡,顷刻间忘却 了旅途的疲劳。当火车行驶到雄伟的南京长江大桥,凝望着滚滚东去的长江之水时,马启明禁不住心潮澎湃。这虽然已是他第 三次看到柔美宽阔的母亲河和雄伟壮丽的南京长江大桥,但前两次都是匆匆
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实验演引出振荡
电流和振
荡电路的
概念
析
荡
流
产
过
电
的
生
程
归纳电磁振
荡的特点、
规律、分析
方法和分析
介绍无
阻尼振
荡和阻
尼振荡
课题第三章电磁振荡电磁波
§3、1 电磁振荡
总课时:1
教学目标知识与技能:
1.知道什么是LC 振荡电路和振荡电流,理解LC 回路中产生振荡电流的过程.了解电容器的充电、放电作用及电感阻碍电流变化的作用.
2.会分析振荡电流变化过程中,电场能和磁场能的相互转化的规律,并会分析振荡电流在一个周期变化过程中,电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况.
3.知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别,以及振幅减小的原因.过程和方法:通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,提高学生通过实验获得实验信息能力,以及理解和概括能力.
情感态度与价值观:通过实验探究,培养学生的科学态度和科学作风。
教学LC回路的工作过程及相关物理量的变化规律。
重点
教学振荡电流产生的物理原因和物理实质。
难点
设计思路:通过举例引入新课→复习电容器充电、放电和线圈的电感作用→演示LC 回路产生
电磁振荡的现象,分析电流变化的特点→引出振荡电流和振荡电路的概念→概括与电场能和磁
场能有关的因素→分析振荡电流的产生过程→归纳电磁振荡的特点、规律、分析方法和分析依据→将LC 回路与简谐运动进行类比→介绍无阻尼振荡和阻尼振荡的概念→练习以巩固所学知识→总结本节课所学内容的重难点→布置作业。
教学流程图:
设计意图
机械波是由机械振动产生的,与此类似,电磁波是由电磁振荡产生的。
( 引导 学生运用类比的方法学习 ) 学习电磁波先要从学习电磁振荡开始。
新课教学
1.振荡电流与振荡电路:
复习电容器充电、 放电和电感的作用。
用实物展示仪将实验情况投影到大屏幕上, 增加实验的可见度。
观察演示实验,分析实验现象。
再用 现象,建立理想化振荡电路模型。
) 实验 (1) :按右图连接成实验电路。
接着把开关扳到电池组 一边,给电容器充电,稍后再把开关扳到线圈一侧,让电容
器放电。
(提醒学生注意观察电流表指针的变化) 现象:电流表指针左右摆动几次后停止。
表明:电路中产生了周期性变化的电流,由于存在能量损失, 小。
实验 (2) :将晶体管振荡器接入 LC 电路,将振荡电流信号接入示波器观察波形 现象:波形按正弦规律变化。
表明:振荡电流实质就是高频的交变电流。
(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:
① LC 回路:由线圈 L 和电容器 C 组成的最简单的振荡电路。
② 理想的 LC 振荡电路:只考虑电感、电容的作用,而忽略各种能量损耗。
2.电磁振荡的产生过程
(先用动画模拟与电场能、磁场能有关的因素,后对变化关系作定性总结,为学习 电磁振荡的
产生过程、变化规律等作铺垫 )
q ↓→ u ↓→ i ↓
(1) 与电场能和磁场能有关的因素: ++++
电路中电流表逐渐减
实验演示激 发学生兴 趣、激发学 生思考
L
E
a
①与电场能有关的因素:电场能↑→电场线密度↑→电场强度E↑→ 电容器极板间电压u↑→ 电容器带电量q↑
②与磁场能有关的因素: 磁场能↑→磁感线密度↑→磁感强度B↑→线圈中电流i ↑
(2)电磁振荡的产生过程
(动画模拟分析充电后的电容器通过电阻放电的过程,便于与通过电容放电作比较,探索产生振荡电流的本质原因)充电后的电容器,两极板带电量最多,电压最大,储存的电场能最大。
通过电阻放电时,电荷逐渐中和,两板间电压逐渐减小,放电电流随之逐渐减小,电路中只存在短暂的放电电流。
(先用课件模拟电磁振荡的产生过程,再从LC回路的元件特征出发,抓住矛盾的对立统一,分析振荡电路中电容、电感在电路中的作用及相关各量的变化情况。
着重分析前半个周期,后半个周期引导学生分析。
边分析边用屏幕展示下图中的一个周期性变化情况。
)
放电过程:在放电过程中,q↓、u↓、E 电场能↓→ i ↑、B↑、E 磁场能↑,电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。
由于线圈的自感作用,电流i 是按正弦规律逐渐增大的,电流不会立刻达到最大值。
放电结束时,q=0,E 电场能=0,i 最大,E磁场能最大,电场能完全转化成磁场能。
充电过程:放电结束时,由于L 的自感作用,电路中移动的电荷不会立即停止运动,仍保持原方向流动。
在充电过程中,q↑、u↑、E 电场能↑→ I ↓、B↓、E 磁场能↓,线圈的磁场能向电容器的电场能转化。
充电结束时,q、E 电场能增为最大,i 、E 磁场能均减小到零,磁场能向电场能转化结束。
放电培养学生分析总结的能力
培养学生分析能力
3.电磁振荡的变化规律:
(由前面的实验和分析,归纳出电磁振荡的规律,是一次思维的飞跃。
引导学
培养学生归 纳总结能力
③变化规律的图象描述
(用示波器观察等幅振荡的电压波形,建立电磁振荡过程中相关各量随时间变化的数学模型。
用课件动态显示电磁振荡的图像,直观地描绘出在电磁振荡产生的过程中各量的变化情
况。
最后用屏幕显示电磁振荡过程中相关各量随时间变化的图象。
在画q-t 图像时要说明是绘制电容器哪个极板、绘制i -t 图像时要先规定电流的正方向。
)
(3)电磁振荡:(引导学生归纳、总结得出电磁振荡的概念。
要求学生用自己的语言表述,避免死记硬背)
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。
4.无阻尼振荡和阻尼振荡i (利用阻尼振荡和无阻尼振荡示教板定性演示,用实物展示
仪将实验现象投影到大屏幕上,由实验引出概念)o
(1)无阻尼振荡:振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电流的振幅将不变,叫做无阻
尼振荡(或等幅振荡),如图所示。
在任何电路中都存在电阻,电路中的能量有一部分要转化为内 能。
另外,还会有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间 中去。
这样,振荡电路中的能量要逐渐损耗,振荡电流的振幅 要逐渐减小,直到最后停止振荡。
(2) 阻尼振荡: 任何振荡电路中, 总存在能量损耗, 使振荡电流 的振幅逐渐减少,叫做阻尼振
荡(或减幅振荡) ,如图所示。
( 利用示波器演示 LC 回路产生的阻尼振荡的波形和无阻尼振荡的波形, 并从能量的 角度予以解
释。
演示无阻尼振荡时因为加了晶体管振荡器,周期性的给电路补充能 量,相当于受迫振荡。
使学生明白无阻尼振荡是一种理想化情况,演示出的是补充 能量的结果。
)
4. 电磁振荡的 周期和频率 严格的理论推导,得出 LC 回路的周期公式: LC 回路的周期和频率
(2) 特点: LC 回路的周期和频率只与电容和自感系数有关 请学生填出公式中各量对应的单位 . T (S) f(Hz) L(H) C(F) 教学后记:
④ 电磁振荡与简谐运动的类比
( 引导学生按课本提示的那样, 将机械振动与电磁振荡进行比较, 找出它们的共
1)公式 T=2π LC
f=
1 2 LC
t
性和个性,从两种运动的相似、相异中加深对电磁振荡的认识。
振荡过程中电场能和磁场能的转化。
可通过与机械振动中动能和势能的转化对比来加深理解。
突出从能量分析问题的主线。
再利类比思维,启发学生思考电磁振荡是否也具有固有的振荡周期,为下一节教埋下伏笔。
)
5、描述机械波的物理量
(1) 波长定义:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
单位:米,符号:λ。
演示,(观察演示仪器):
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即:振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2) 波速定义:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
单位:米/秒符号:v
表达式:v=λ/T=λf
(3) 周期和频率:质点振动的周期又叫做波的周期(T) 频率
(f) 。
波的振动周期和频率只与振源有关,动都是受迫振动,所以周期同振源的周期) 。
;质点振动的频率又叫做波的与媒质无关。
(媒质质点的振。