人教版高中物理选修3-4课件《电磁振荡》

• 大量实验表明： （1）电容增大时，周期变长（频率变 低）； （2）电感增大时，周期变长（频率变 低）； （3）电压升高时，周期不变（频率不 变）． 结果表明， LC 回路的周期和频 率只与电容C和自感L有关，跟电容器 的带电多少和回路电流大小无关．
• 定性解释：
电容越大，电容器容纳电荷就 越多，充电和放电所需的时间就越
动系统本身的特性有关，那么电 磁振荡的周期或频率是由什么因
素决定的呢？本节我们将研究这 个问题．
一、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 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 次；电场能（或磁场能）完成两次周期性 变化．
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 L 路 图CGK Nhomakorabea L 路 图
C
G
++++ ____
K
电 L 路 图
C
G
++++ ____
K
电 L 路 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
产生振荡电流的电路叫振 振荡电路: 荡电路
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 所以，正确选项为C．D．
LC ．
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
再见
L
C +++
---
2、如图所示，LC电路中电流随时间 变化的曲线做出的判断正确的是
A、在t1时刻电容器两端电压最小 B、在t1时刻电容器带的电量为零 1 C、在t2时刻电路中只有电场能 D、在t2时刻电路中只有磁场能
i
0
t1 t2
答：ABC
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
磁场能
__
L
L
充电：磁场能
电场能
_
++
C
C
+
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，则电容器上 极板带正电还是负电？
答：正电
无阻尼振荡和阻尼振荡
A、振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电 流的振幅将不变，这种振荡叫无阻尼振荡。如 图：(1)
i t （1 ） （2 ） i
t
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
i
磁场能
电场能
磁场能 电场能
0
4
T
T
2
3T
4
T
t
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， 由图可知，以下说法正确得是
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 LC 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
LC回路：由线圈L和电容C组成的 最简单振荡电路。
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
LC振荡电路
L
C
L A
L
C ___
+++ 放电L
C
+++ ___
C
C __ L 放电
++
B
C ++
__
D
小结
第二 第一
磁 场 能
}
B}
I
L
C
q U
E
电 场 能
用电器
电源
用电器
电场能 放电：
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
电磁振荡的周期和 频率
电磁振荡与简谐运动有很多相
似之处，它们的运动都有周期性， 我们知道自由振动的周期只与振
A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 L 场能 D、自感电动势正在阻碍 电流增加
(AC)
C
———
+++
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，由图可知，以下说法正确得是
A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 场能 D、自感电动势正在阻碍 电流增加
长，因此周期越长，频率越低；自
感越大，线圈阻碍电流变化的作用 就越大，使电流的变化越缓慢，因
此周期越长，频率越低．
• LC回路的周期和频率公式
T 2 f LC 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．