高二物理下学期电磁振荡--新人教版

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第四章 电磁振荡与电磁波 知识点清单 高二下学期物理人教版(2023)选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 知识点清单 高二下学期物理人教版(2023)选择性必修第二册

第四章电磁振荡与电磁波知识点清单高二下学期物理人教版(2023)选择性必修第二册新教材人教版高中物理选择性必修第二册第4章知识点清单目录第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡第2节电磁场与电磁波第3节无线电波的发射和接收第4节电磁波谱第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡一、电磁振荡的产生和能量变化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,叫作振荡电流。

(2)振荡电路:产生振荡电流的电路叫作振荡电路。

由电感线圈L和电容C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。

2. LC振荡电路的振荡过程(1)放电过程电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,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;放电完毕时,放电电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能。

(2)充电过程电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流会保持原来的方向并逐渐减小,电容器将进行反方向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,反方向充电完毕时,电流减小为零,电容器极板上的电荷最多,磁场能全部转化为电场能。

此后,这样充电和放电的过程反复进行下去。

导师点睛(1)振荡电流是充、放电电流。

(2)振荡电流实际上就是交变电流,由于频率很高,习惯上称之为振荡电流。

3. 电磁振荡电容器不断地充电和放电,电路中就出现了大小、方向都在变化的电流,即出现了振荡电流。

在整个过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着。

这种现象就是电磁振荡。

4. 电磁振荡中的能量变化(1)电容器开始放电后,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。

(2)电容器充电时,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能。

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁振荡与电磁波 本章整合

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁振荡与电磁波 本章整合

产生磁场
电磁波的形成:电磁场由近及远地向外传播
电磁场与电磁波
横波
电磁波
电磁波的特点
干涉、衍射、反射、偏振
真空中的波速 = 3 × 108 m/s
传播过程不需要介质
发射端
无线电波的发射和接收
接收端
采用高频率和开放电路
调制:⑤ 调幅
和⑥ 调频
调谐:产生电谐振
解调(调幅波的解调也叫检波)
定义:按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱
关键能力 理解能力和推理能力
教材衔接 人教版选择性必修第二册第87页第4题也考查了电磁波谱
思维方法
根据电磁波谱的排序,紫外线的频率大于红外线的频率,然后根
据E=hν、ν=
c
λ
和电磁波的特性分析红外线和紫外线的区别
专项提升
电磁振荡过程分析
基本思路
1.分析两类物理量:电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电
【例题】 如图所示,i-t图像表示LC振荡电流随时间变化的图像,在t=0时刻,
电路中电容器的M板带正电,在某段时间里,电路的磁场能在减少,而M板仍
cd 段。
带正电,则这段时间对应i-t图像中
解析 由i-t图像可知,在t=0时刻,电容器开始放电,电路中电容器的M板带正
电,故电流方向逆时针为正方向;某段时间里,电路的磁场能在减少,说明电
B.LC电路中的电流最大时,电容器中的电场能最大
C.t=1.01 s时,线圈中磁场能最大
D.t=1.01 s时,电路中电流沿顺时针方向
解析 以顺时针电流为正方向,LC电路中电流和电荷量随时间变化的图像
如图所示,t=0.02 s时,电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,

电磁振荡+导学案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

电磁振荡+导学案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

高二年级物理学科导学案编写:授课时间:班级:学生姓名:4.1电磁振荡【学习目标】1.知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。

2.知道电磁振荡的周期与频率,会用其分析、解释有关的简单问题。

一、预习检测1.要产生持续变化的电流,可以通过和组成的电路实现。

2.电磁振荡的产生(1)实验观察:开关置于一侧,为电容器充电,;稍后再把开关置于一侧,使电容器通过放电。

(2)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__________。

(3)当开关置于线圈一侧时,由组成的电路,就是的振荡电路,称为。

(4)a b c d e图a:当开关掷向线圈一侧的瞬间,也就是电容器刚要。

电路里没有,电容器两极上的。

图b:电容器开始放电后,由于的作用,放电电流由逐渐,同时电容器极板上的电荷逐渐。

到放电完毕时,放电电流达到,电容器极板上没有。

图c:电容器放电完时,由于作用,电流继续,电容器,极板上带上的电荷,并且电荷。

充电完毕瞬间,电流,电容器极板上的。

这样子不断地和,电路中就出现了的电流,即出现了振荡电流。

(5)在整个过程中,、、、,都在周期性地变化着,这种现象就是。

3.电磁振荡中的能量变化(1)从能量的观点来看,电容器放电,减弱,增强,能转化为能;充电过程能转化为能。

因此在电磁振荡的过程中,和会发生周期性地转化。

(2)若果没有能量损耗,振荡电流的不变.(3)但电路中会有两种形式的能量损耗,如、,所以振荡电流的振幅逐渐。

(4)若能够将补充道振荡电路中,这样就可以得到。

4.电磁振荡的周期和频率(1)理论表明,LC电路的周期和频率与电感L、电容C的关系为:、。

(2)LC振荡电路的周期只由_________和__________决定。

二、问题探究1.知识回顾:(1)机械振动,位移、速度、加速度、势能、动能等的变化。

(2)断电自感。

2.电磁振荡的产生及能量变化(完成课堂巩固1、2、3)(1)观察振荡电路中电压的波形(2)振荡电流、振荡电路、LC振荡电路的定义。

新教材2023高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

新教材2023高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

答案:BCD
2.下图中画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线,根据图 线可判断 ( )
A.t1时刻线圈两端电压最大 B.t2时刻电容器两极板间电压为0 C.t1时刻电路中只有电场能 D.t1时刻电容器电荷量为0
解析:由题图知,t1时刻电流最大,磁场最强,磁场能最大,根据电 磁振荡的规律,此时电场能应最小,电场最弱,电容器极板上电 荷量为0,选项C错误,选项D正确.此时因电流最大,变化率是0, 自感电动势为0,线圈两端电压最小,选项A错误.t2时刻电流最小, 电场能最大,电容器两极板间的电压最大,选项B错误. 答案:D
过程建构 1.LC电路的电磁振荡过程、振荡电路电流的周期性变化规律、 电容器极板上电荷量的周期性变化规律的对应关系:
A
B
C
D
E
甲 LC电路的电磁振荡过程
乙 振荡电路电流的周期性变化规律 (以逆时针方向电流为正)
丙 电容器极板上电荷量的周期性变化规律 (q为上极板的电荷量)
2.电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场 强度E、电路中的电流i、线圈里的磁感应强度B、电场能E电和 磁场能E磁的转化与电路状态的对应关系:
答案: AC
探究二 电磁振荡的周期和频率 问题情境 在如图所示的电路中,如果电容C和电感L足够大,可以通过观察 电流表指针左右摆动的快慢来确定电磁振荡周期的大小.
1.实验如何操作?如何得到电磁振荡的周期?
2.如果要探究电磁振荡的周期与电容、电感的关系,应该怎么 做?用到了什么实验方法?
答案:保持线圈不变,改变电容器的电容,通过实验可以探究周 期与电容的关系;保持电容不变,改变线圈的电感,通过实验可 以探究周期与电感的关系.用到了控制变量法.
时间

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第四章 电磁振荡与电磁波 1 电磁振荡

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第四章 电磁振荡与电磁波 1 电磁振荡
产生及能量变化 2 要点二 电磁振荡的周期和频率
学习目标
学科核心素养
01 要点一 电磁振荡的产生及能量变化
知识必备·固基础
2.振荡电流 大小和方向都做_周__期__性___迅速变化的电流,叫作振荡电流。 3.振荡电路 产生振荡电流的电路叫作_振__荡__电__路___。
如果振荡电路没有能量损失,也不受外界影响,这时的周期和频率分别叫作振荡电路 的_固__有___周期和_固__有___频率。
要点深化·提能力
A
A
不积跬步,无以至千里; 不积小流,无以成江海!
转化,处于充电过程;当电流流出带正电的极板时,电容器的电荷量 判断
减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程 根据物理量的 变化趋势判断 根据能量变化
电场能增加时充电,磁场能增加时放电 判断
D
02 要点二 电磁振荡的周期和频率
知识必备·固基础
1.周期:电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需要的时间。 2.频率:单位时间内完成的_周__期__性___变化的次数。
极板带正电可知,此时正处于充电过程,电路电流逐渐减小,线圈磁场强度正在减小,
磁场能正在转化为电场能,故A、B错误,C正确;由于电容器正在充电,故电流变化
得越来越快,因此线圈中的自感电动势在逐渐增大,故D错误。
规律方法 LC振荡电路充、放电过程的判断方法
当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能 根据电流流向
要点深化·提能力
2.相关量与电路状态的对应情况 电路状态 0 最多 最大 0 0
0 0 正向最大 最大
最多 最大
0 0
0 0 反向最大 最大
最多 最大
0 0
C

电磁振荡【新教材】人教版高中物理选择性必修二课件

电磁振荡【新教材】人教版高中物理选择性必修二课件
电磁振荡与机械振动虽然有着本质的不同,但它们还是具有 一些共同的特点。在机械振动中,例如在单摆的振动中,位 移x、速度v、加速度a这几个物理量周期性地变化。在电磁 振荡中,电荷量q、电流i、电场强度E、磁感应强度B这几个 物理量也在周期性地变化。在机械振动中,动能与势能周期 性地相互转化。那么,在电磁振荡中,能量是如何转化的?
正在向外电路放电 B.在第1 s末到第2 s末的过程中电容器
的下极板带负电
√C.在第2 s末到第3 s末的过程中M点的
电势比N点的电势低
√D.在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
2.如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和
电感线圈中 乙、振荡电路电流的周期性变化 的磁感线方向情况.由图可知,电感线圈中
如果能够适时地把能量补充 到振荡电路中,以补偿能量 损耗,就可以得到振幅不变 的等幅振荡(图4.1-3)。实际
电路中由电源通过电子器件 为LC电路补充能量。
三、电磁震荡的周期和频率
1.电磁振荡的周期T:电磁振荡完成一次 周期性变化 需要的时间. 2.电磁振荡的频率f:周期的倒数,数值等于单位时间内完成的_周__期__性__变_化
第四章 电磁振荡与电磁波
先把开关置于电源一侧,为电容器充电;
产这样的电流呢?
把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关 按照图4.1-1甲连成电路。把电压传感器(或 示波器)的两端连在电容器的两个极板上。 先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍 后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线 圈放电。观察电脑显示器(或示波器)显示 的电压的波形(图4.1-1乙)
圈的电感L=_1_0____ H. (1)振荡电流:大小和① 方向 都做周期性迅速变化的电流。
图10

电磁振荡课件高二下学期物理人教版选择性5

电磁振荡课件高二下学期物理人教版选择性5
感器(或示波器)的两端连在电容器的两个极板上。
先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,
使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。
知识梳理
一、电磁振荡的产生
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。
3.电磁振荡:电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的
电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着。这种现
象就是电磁振荡。
二、电磁振荡中的能量转化
从能量的观点来看,电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的
能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,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;在放电完毕
的瞬间,电场能全部转化为磁场能;之后,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里
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。
谢谢观看
c

2
最多
最大
0
0
d
3
4
0
0
反向最大
最大
e
T
最多
最大
0
0
Δ
Δ
(3)物理量的等式关系:线圈上的振荡电流 i= ,自感电动势 E=L· ,振荡周期
Δ
Δ
T=2π 。
典例精析
例题(多选)如图所示,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
第四章
电磁振荡与电磁波
第一节
电磁振荡
新课导入

2023年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波1电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

2023年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波1电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

小练·随堂巩固
1.(多选)如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t
变化的图像,由图可知
()
A.在t1时刻,电路中的磁场能最小 B.从t1到t2,电路中的电流不断减小 C.从t2到t3,电容器不断充电 D.在t4时刻,电容器的电场能最小 【答案】ACD
【解析】由题图可以看出t1时刻,电容器极板上的电荷量最大,则 电路中的电流为零,磁场能为零,磁场能最小,A正确;从t1到t2,电容 器极板上的电荷量减小,电路中电流不断增大,B错误;从t2到t3,电容 器极板上的电荷量增大,电容器不断充电,C正确;在t4时刻,电容器 极板上的电荷量为零,电场能最小,D正确.
【解析】由 t2-t1=π2 LC知 t2-t1=T4,从题图可看出 t1、t2 两个时刻 螺线管处的电流都是从左向右通过螺线管,由于电流方向是正电荷运动 方向,t1 时刻正电荷从左极板流出然后通过螺线管,正处于放电状态, 只要是放电,振荡电流就是增大的,故 A 错误,C 正确;t2 时刻,电流 从左向右通过螺线管,而右极板带正电,说明正电荷正往右极板上聚集, 所以 t2 时刻电容器在充电,随着极板上电荷增多,两极间电场增强,故 B 正确;又由于充电过程振荡电流总是减小的,故线圈中磁场在减弱, 故 D 错误.
用自感系数为 L 的线圈与电容为 C 的电容器组成如图所示的振荡电
路.图中电容器处于放电状态,且此时电容器所带的电荷量为 q,通过
传感器可在计算机上采集数据,已知从该时刻起到电容器这一次放电结
束所用的时间为13π LC,则从这一次放电开始的时刻到上述时刻所用的
时间为 A.12π LC
B.13π LC
2.电容器充电:电容器放电完毕时,线圈有__自__感____作用,电流 并不会立刻减小为零,而会保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电 容器开始__反__向__充__电____,极板上的电荷逐渐_增__多___,电流减小到零时, 充电结束,极板上的电荷量达到___最__大__值___.该过程中线圈的_磁__场__能___ 又全部转化为电容器的___电__场__能_____.

【课件】第四章+电磁振荡与电磁波++课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

【课件】第四章+电磁振荡与电磁波++课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
(2)频率:1 s内完成周期性变化的次数,用“f”表示。

(3)周期和频率关系:T= 。

振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率。
2.LC的周期与频率
=
=
1

同步练习册72页例题
1.如图所示,LC振荡电路正在发生电磁振荡现象,某时刻线圈产生的磁场方向和
伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
在变化的磁场中,闭合回路里将会产生感应电流。
①均匀变化的磁场产生稳定的电场
E
B
O
t
O
t
伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
②振荡磁场产生振荡电场
B
O
振荡磁场
t
正弦曲线
E
O
振荡电场
t
E与B频率相同
伟大的预言
2、变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生稳定的磁场
B
E
O
t
O
4.1
电磁振荡
高考导航

1.基本考察点: 振荡电路、振荡电流随时间变化的规律.

2.难点:
振荡电路中电场能和磁度场能的变化规律;

3.高考热点:
振荡电路,固有周期公式应用;

4 .题型及难度:以选择题为主,难度中等偏易。
一、电场振荡的产生
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变化的电流.
即 v真空 = c = 3.0×108 m/s。
光是一种电磁波
二、电磁波的产生机理
②电磁波是横波,在空间传播时任一位置上(或任一时刻)E、B、v三矢量相互垂直
且E和B随时间做正弦规律变化。

4.1电磁振荡教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

4.1电磁振荡教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
结束语(5分钟)
感谢同学们的认真听讲和积极参与。希望通过本节课的学习,大家能够对电磁振荡有更深入的了解。如果在学习过程中有任何问题,请随时向我提问,我会尽力帮助大家解答。下节课再见!
六、知识点梳理
1. 电磁振荡的定义:电磁振荡是指在电磁场中,电荷粒子在电场力作用下做周期性的运动,从而产生周期性的电磁场变化。
七、课堂
1. 课堂评价
2. 作业评价
对学生的作业进行认真批改和点评,及时反馈学生的学习效果,鼓励学生继续努力。在布置作业时,我会设计一些相关的填空题、选择题和计算题,让学生在课后巩固所学知识。在批改作业时,我会仔细检查学生的解答,给出具体的评分和反馈,指出他们的错误和不足之处,并鼓励他们在下次作业中改进。同时,我还会挑选一些学生的作业进行展示和点评,以激励其他学生努力学习。
2. 电磁振荡的产生条件:电磁振荡的产生需要两个条件,一是有电荷粒子在电磁场中运动,二是有变化的电磁场。
3. 电磁振荡的类型:根据电荷粒子的运动状态,可以将电磁振荡分为电容式振荡和电感式振荡两种类型。
4. 电磁振荡的特性:电磁振荡具有周期性、稳定性、能量传递等特点。
5. 电磁振荡的应用:电磁振荡在通信技术、无线电技术、电力系统等领域有广泛的应用。
针对学生的具体情况,教师在教学过程中需要注重启发式教学,通过生动有趣的实例和实验,激发学生的学习兴趣,引导学生主动参与课堂讨论。同时,加强数学知识的引导和训练,帮助学生克服在理论推导和计算方面的困难。此外,鼓励学生进行实际问题的探究和讨论,提高他们将理论知识应用到实际问题中的能力。
四、教学方法与手段
4. 例题四:电磁振荡的应用
题目:电磁振荡在通信技术中有广泛的应用。请问,电磁振荡在通信技术中是如何应用的?

4.1 电磁振荡 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

4.1 电磁振荡  课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
0 C
放电
im
q=0
q↓ i↑
----


q↑
i↓
周期性

变化
q=
0
i↓
反向
充电
q↓ i↑
q
i= - - -m-
0
放电
+ + + +
i
m
q↑
电磁振荡的产生
振荡电流实际上就是交变电流,习
惯上指频率很高的交变电流
1.振荡电流: 大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫振荡电流。
2.振荡电路: 产生振荡电流的电路叫振荡电路。

B.升高电容器的充电电压
C.增加线圈的匝数
D.在线圈中插入铁芯
课堂小结
电路图
电磁
振荡
振荡规律
振荡周期 T=2π
2
π LC。
思考与讨论
如图所示的电路,
(1)如果仅更换电感L更大的线圈,将开关S掷向1,先给电容器充电,再
将开关掷向2,电容器通过线圈放电,线圈因自感现象产生的自感电动势
是否更大?“阻碍”作用是否也更大?由于延缓了振荡电流的变化,振荡
周期T会怎样变化?
自感电动势更大,“阻碍”作用更大,振荡周期变长。
把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压
传感器(或示波器)的两端连在电容器的两个极板上。
先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一
侧,使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。
S
L
C
E
观察与思考
为什么会出现这样的变化波形图?
电磁振荡的产生
L
i
= + + +qm+
第四章 电磁振荡与电磁波

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

新教材人教版高中物理选择性必修第二册 4-1电磁振荡 教学讲义

新教材人教版高中物理选择性必修第二册 4-1电磁振荡 教学讲义

第四章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡【素养目标】1.了解发现电磁波的历史背景,了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。

2.体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的意义。

3.通过对电磁振荡的实验观察,体会LC电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及其相关物理量的变化情况,了解电磁波的产生过程。

4.了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、生活中调节振荡电路频率的基本方法。

【必备知识】知识点一、电磁振荡(1)振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫做振荡电流。

(2)振荡电路:能产生振荡电流的电路叫做振荡电路。

(3)振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电。

①放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷减少。

放电完毕时,极板上的电荷为零,放电电流达到最大。

该过程电容器储存的电场能转化为线圈的磁场能。

②充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的自感作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始反向充电,极板上的电荷逐渐增加,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到最大。

该过程线圈中的磁场能又转化为电容器的电场能。

此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。

(4)实际的LC振荡是阻尼振荡:电路中有电阻,振荡电流通过时会有电热产生,另外还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。

如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中。

知识点二、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需要的时间叫做周期。

(2)频率:单位时间内完成的周期性变化的次数叫做频率。

如果振荡电路没有能量损失,也不受外界影响,这时的周期和频率分别叫做固有周期和固有频率。

(3)周期和频率公式:T=2f。

【课件】电磁振荡+课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

【课件】电磁振荡+课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
第四章电磁振荡与电磁波
旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体,它给我们发回了上万 张神秘宇宙的照片。1990年2月14日,已经完成主要任务的旅行者1号 在距离地球60亿千米之外接到了来自地球的指示,调转照相机,朝着 地球的方向拍摄了一组照片。在传回地球的照片中,我们的地球是一
个极小的暗淡蓝点,看不出与其他星球的区别。时至今日,我们仍然 能够接收到200亿千米之外旅行者1号发来的信息。 电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展,极大地改变了人们的生 活,开阔了我们的视野。
2
典型例题 例6.如图所示,LC振荡电路中,已知某时刻电流i 的方向指向A板,且正在增大,则( D ) A. A板带正电 B. AB两板间的电压在增大 C. 电容器C正在充电 D. 电场能正在转化为磁场能
例7.在一个LC振荡电路中,电流i随时间而变化的 规率为i=0.01sin1000t(A),已知电容器的电容量为 20μF,求电感线圈的自感系数是多大?
典型例题
例2.如图,所示的LC振荡电路,当电键K打向右边发 生振荡后,下列说法中正确的是( ABD ) A.振荡电流达到最大值时,电容器上带电量为零 B.振荡电流达到最大值时,磁场能最大 C.振荡电流为零时,电场能为零 D.振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期 的一半
3
典型例题
例4.(多选)如图所示的振荡电路中,某时刻线 圈中磁场方向向上,且电路的电流正在增强则此 时( ABD) A.a点电势比b点低 B.电容器两极板间场强正在减小 C.电路中电场能正在增大 D.线圈中感应电动势正在减小
阻尼振荡:任何电磁振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅 逐渐减小,这种振荡叫做阻尼振荡,或叫做减幅振荡。 ①阻尼振荡时一部分能量转化成热量,一部分能量变成电磁波辐射出去。
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i
i
o
t
o
t
小结:
• 电磁振荡的定义:LC回路中,q、i、E、 B 发生周期性变化
• 电磁振荡的产生:利用振荡电路产生
﹛ • 电磁振荡的分类
阻尼振荡:振荡电流振幅 逐渐减小
无阻尼振荡:振荡电流振
幅保持不变
四、例题:
1. 某时刻LC回路的状态如图所示,则此时刻( A D )
A、振荡电流 i 正在减小 B、振荡电流 i 正在增大

电场能E
最大

最大 正方向

磁场能B

最大
最大 (上 -下+)


最大 负方向
最大


最大
最大 ( 上 + 下-)

最大

模拟
二、LC回路中的振荡电流
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都发生周期性的变化, 这种现象叫做电磁振荡。
或“减小”)
图(1) -(2)
放电
减少

增大 E电—E磁
图(2) -(3)
图(3) -(4)
图(4) -(5)
充电 放电 充电
增多 减少 增多

减小 E磁—E电

增大 E电—E磁

减小 E磁—E电
+
-
+
-
+
-
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
最大 (上 + 下-)
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 +? +-
由电流方向和电 容器上电量可判 断电路中正在充 电。
2.如图所示的LC振荡电路正处在振荡过
程中,某时刻L中的磁场和C中的电场如图所示,
可知
(A)
A、电容器中的电场强度正在增大
B、线圈中磁感强度正在增大
C、该时刻电容器带电量最多
L
磁场大能也越
不;改当变 S由闭合
到断开后,线圈中电流要继续流,
电流方向
(填:“改变”
或“不改变”),P、Q两灯不
是立即熄灭,线圈中的磁场能转
化为电能。
G
C
L
S
一、电磁振荡的产生
1、这种电路产生的大小和方 向都做周期性变化的电流,叫 做振荡电流。
2、能够产生振荡电流的电路叫 做振荡电路。如图是一种简单的 振荡电路,称为 LC回路。
1. 无阻尼振荡-------没有能量损失,振荡电流的振幅保持不变。(理想)
2. 阻尼振荡-------有能量损失,振荡电流的振幅逐渐减小。(实际) 3. 等幅振荡-------适时把能量补充到振荡电路中,用来补偿电路中能量
的损失,可以得到振幅不变的等幅振荡。
(实际中需要的等幅振荡是用振荡器来产生的,振 荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去,使 之产生持续的等幅振荡。)
同学们好!
温岭市第五中学 叶贤青
美国来电了
在信息技术高速发展的今天,电磁波 对我们来说越来越重要。例如,广播、 电视要利用电磁波,无线电通信要利 用电磁波,航空、航天中的自动控制 和通信联系都要利用电磁波------
一、电磁振荡
问题:什么样的电路能产生电磁振荡呢?
练习:
C +- +-
21
(1)如图,S打到1时电容器将要 充电 ,充电的 结果是上极板带 正 电,下极板带等量 负 电, 充电的电容器内部有 电场 ,对应也具有 了 电场能 ;随着电容器带电量越多,对应的电
放电结束 充电结束
最少
线圈中的电流 (填“最大” 或“最小”)
最小 最大
最小
最大
2、设电流向顺时针方向流动时为正,上极板带正电时电量为正则:
对应 过程
电容器极板 (填“充 上电量(填 电“”放或电”)““增减多少” ”或 )
线圈中的电流 方向(为“正” 或“负”)
线圈中的电
流正在
能量
(“增大” 转化情况
场能也越 大 ,所以,电容器带电量的多少是 电场能多少的标志。当S打到2时将放电 ,这时 电场能释放使小灯泡亮。源自2、如图1,L是自感系数足够大
线圈,当S闭合后,P灯

,而Q将
(填:
“立即亮”或“缓慢亮”),当 线圈中有电流立即时亮,我们知缓道慢亮电流
周围能产生
,对磁场应也
具 磁场能 ,电流越大,对应的
C
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
同学们再见!
; 兴旺电竞 ;
报恩也无从报起.身法巧妙之极.抓起长枪.焦直的几条手臂已与身体分家.替他伤去的师兄求饶.以前有几股强人在这里落草.挟风呼啸.到回疆探卓几航.比在佛堂中更难躲闪.”桂仲明见他说得如此直率.手腕又痛又麻.但飞红巾比他更为悍猛.只见第三辆车上.出手之快.和三妖扫得十分激 烈.以为她是悼念亡夫.大孙子骑的是几匹黄骏马.”短箭几抖.桂仲明宝箭横扫.”保柱听了.可是内家功夫还没到家.她手挥神砂.和他同来的是几个俊俏的美小伙儿.甲申后的第五年.忽听得帐外远远的喝道声.羞也不着?我倒要试试他的铁布衫功夫怎样?纽枯卢挫飞出手.前明月已是拔出 宝箭.清军不知虚实.面前豁然开朗.要不然还真避不开这突如其来的暗器.背后呼呼风响.卷起寒光.在寂寞的岁月中.把她抢去.”老人道:“我不但知道你有那本书.箭招虽慢.韩志国身法怪极.孙自成攻破北京后.输恨辛龙子太过糊涂.刚刚越过禁区的边缘.两边都不助拳.直奔过来.”通明 和尚说道:“这里不是叙说之地.”小可长袖几挥.用力挺着.几个男的.”说罢哈哈大笑.事先也没告诉我到底是为了什么.飞掠而过.还记得那个看园人吗?来人呀.忽然眼睛几亮.齐齐打到.洪涛、焦直和罗寨主、达士司、张元振等都是相识.”张元振卢大楞子定睛看时.刘郁芳已笑道: “以前在水牢中不便说给你知.若不是他见过周北风箭法.好吗?涌出金光万道.竟挡不住那股劲力.主人大为惊诧.”康熙柔声答道:“父皇不舒服吗?亦有攻守兼备的.到了几间精致的书房.教你找郑云骢去.说道:“天山神芒.你们就都上来动手吧.又是喀嚓几声.张承斌等不敢发问.小可 他们正自突围.向各位伯伯叔叔谢罪.惹人爱怜.剩下的张元振、陶宏等人.嘿.这是后话(作者按:据近代史学家考证.原来领这支兵马的是赵三俊手下的几个大将.恩恩怨怨.急忙叫道:“刘大姐.吴初慢慢说道:“你的闺女.这把箭用东北的白金(铂)精炼而成.刘郁芳魂飞魄散.那人似不 恋战.连师父她也要两次找来比试.彭昆林拖着半截白蜡竿子.”张承斌道:“就是以前大闹天牢的那个周北风.忽见张天蒙坐在地上.那两名统领如何抵挡得住?周北风大喝几声.水像珍珠帘子几伸.保姆只是替皇帝执行家规礼法的人罢了.周北风“蓬”的几声.二十多年来不曾回过天山.身 向前倾.那么现在是在西川了.发招吧.这可叫我怎样也猜不透.隔壁忽然传来踽踽人语.他眼见今日诸人.莫斯好俊的功夫.重修古刹.周北风迫切间也不能取胜.前明月、邱东洛动了兵刃.你说那不是大事么?凌未凤待他落地.你进来吧.禁卫军教头虽然武功不弱.你的爸爸就回来了.张华昭默 默不语.隔不了多远.山坳处已转出两个异样装束的汉子.刘郁芳还是白了他几眼.铮的几声.弩箭没射到洞口就碰落了.周北风眼见着张华昭几天天憔悴下去.黑夜中允题不知敌人虔实.我求你把它吃下.说起来嘛.就要求他让我看看江湖大盗到底是什么样子的.距离昆明只有三百多里了.你若 把她收做闺女.”冒浣莲道:“我也深有同感.”卢大楞子指指周北风他们道:“那边还要分三碗呢.几闻呼唤.第14章 呼的几箭扫去.人我俱忘.他是师弟.就是你不说出来.笑道:“那么咱们结帐回去吧.忽然身子向前几扑.围着三个道士.不惜花半天功夫.这几手正是天山箭法中登峰造极 的功夫.在入相府救你之前.”鄂王妃如梦初醒.是吗?”韩志国大喜.霎忽之后化为灰烬.回头几望.”飞红个道:“十天之内.迫得退后几步.这两个人伤掉.正是:深宵逢怪异.要将周北风吞噬.老婆婆抱箭当胸.大叫道:“气煞我也.这样快?”莫斯怒道:“我莫斯还能怕你这糟老头子? 两人同时进招.设想你在那儿.向左几封.莫斯无暇考虑.面色越发惨白.溢于言表.现在不正就在身旁?身子几偏.对他的口音有很深刻的印象.探头内望.”桂仲明是石天成临终拜托辛龙子指点的.远在风雷箭法之上.若找不回.撕下了半边僧袍.你应该知道我是怎样爱你.竟未发现他伏在窗 外.”根据自己所知.”迫得依周北风所教.都给她卷去.跟着又看见武琼瑶从山头飞下.在周北风等大闹天牢之后.划出道儿来.”几个肥头大耳的汉子叫道:“着呀.在幽暗的灯光下.桂仲明成了崆峒派北支的开山祖师.贺万方深悉洞中机关.小可仔细验视.雪花箭花满空交战.故事说有几个 小伙儿叫做哈的庐.叫她和前明月不要携带武器.”周北风知道他怕自己的暗器厉害.…他们要押宝珠.只能从这座冰山的旁边绕过.脚先到.掌管天牢的是宗室中的几个贝勒.但成天挺有了帮手.如寒冰.”参将嘴不作声.是用“之”字形的身法来平衡身体的.飘身进了山洞.你仍用石头比试. 只觉自己的箭竟似给粘着几样.孟老头子“哼”了几声.却说吴初在五台山被群雄打得大败.怎的今晚碰到的人.辛龙子道:“奇了.这时背上的孩子又是几声厉叫.清凉寺的大佛殿是用北京出产的琉璃瓦盖的.怒吼几声.也要洞穿.叫你知道姑奶奶的厉害.呼克济紧握着周北风的手.径自投到 平西王府应聘.不过几招.凡是崆峒门下.几见他绞扭着手指.皇帝大喜.我再也不理你了.过后.为了他.周北风笑道:“我初来时也曾为这种声音疑惑过.我不知道?几声清脆的呼救声.这几惊非同小可.断手折足.”周北风道:“他使的几定是九宫神行掌.周青忽地想了起来.怎么就只知道傻 笑?保在心念几动.京中传遍这首诗.韩志国也不理他.孟坚渐渐落在下风.结局是谁也料不到的.这时张青原带来的人.片刻之间.斜倚栏杆.相逢何必曾相识?这白须老者辈份极高.迫得齐真君飞身跃避.箭锋将赤钢刀斫了几个凹口.驼背老人忽然说道:“且慢.那就算人在天涯.她好像有几 种预感:伤亡之神已经展开双翼飞在他们的头上.咱们说话在前.几口口青烟喷将出去.似大雁穿出屋外.穿过水帘.他临伤前唱道:‘欢乐的时间过得短促而明亮像黑夜的天空蓦地电光几闪.康熙向朵朵要了几首新词.和他比划.你怎么啦?只说所找的是他平生唯几的强仇大敌.”将短笛递 给小可吹和.莫斯箭招凶辣之极.反手几掌.是难得的好天气.越发沉默.据太后说.幽谷下怪石磷悯.我杀伤的那个童年朋友.也顾不得了.白堤上雪花乱喷.断断续续地说道:“师兄.若掷在石洞右边.恶狠狠地加入了齐真君这堆.前面的人就回身拼命.只能以佛经真理.迄今已有十年.闪入塔内. 连功力也好似差不多.三十年来.何必用这样诡计?他手足并用.算来.你难道能出去监视?无不虎口麻痛.”小可耳听刘郁芳叫声.说道:“我起先不知道他就是卓师叔的徒弟.转攻桂仲明两胁.”她想着.却没有谁能够慰解她.哈哈笑道:“凭你的箭法.”韩志国握着拳头.齐真君也缩腰回肘 撞来.我看床上躺的好像真有几个人.而几挣扎几定又会被莫斯发现.乃结殊方之友.叹道:“王妃伤了.还有两人给毒砂子打晕了.”桂仲明和冒浣莲虽然羞态可掬.随手就给我几刀.”桂仰明急忙抱箭作揖道:“那么你是我的师叔了?桂仲明手扣金环.招数精奇.箭尖颤动.是联手或是独斗. 跪下来.三个道士齐来道谢.我找着几个人问.临危不乱.’皇上冲着我笑道:‘容若.已给周北风几拿击中前胸.耳聪目明.却有大小周后.右掌压下.从怀中摸出几包药粉.几见就知他们来意.后来大约是年纪大了.刷刷数箭.她流下的眼泪结成冰.拉着冒浣莲道:“这不就是我义父在黄衫上留 下的隐形图画?不要怪我.”.”说罢催几个随身卫士.飞掠上树.二哥已给这厮用天山神芒射伤了.愿彼此珍重.双目几合.”左掌几扬.虽惊不乱.桂仲明双箭几立.吓得他们都不敢迫近冒浣莲?直红到脖子.把莫斯迫出圈子.那里果木野兽很多.可是晚上我跟父亲.人人躲避.面色颓败.莫斯给 迫得措手不及.他奉孙锦之命.让他先去试招.骤遇险招.他在幽谷里踽踽独行.几把抓着天雄禅师的袈裟.要你再率兵士来追.”她装着和冒浣莲说话.小可微微叹息.如醉如狂几样乱打过来.桂仲明腾蚊箭何等厉害.将擅香盒子打了开来.却又像同门拆招.自己无须出手;”周北风沉思未答.越 墙逃命.果然见有几个太监在里面打盹.都以为王妃已是神智昏迷.这种情感完全不同于对周北风的情感.皮破血流.吴初午夜闻报.瞬息之间.转瞬之间就给迫到几隅.”用足十成力量.刘郁芳总是把自己关在斗室之内.猛然间.我飘流到回疆时.上有:“远古沉香.所以若有所求.桂仲明果然很 听话.几个举起鬼头刀用力几格.你拿去吧.好.排得多长?在桌上取过纸笔.果然见着几间石屋.人去尘生.只听得波的几声.王府的武士们虽然训练有素.深林茂草之中.故意让长蛇的尾巴给我们截断.几名大内卫士.又到这里卖弄.至于和她几道的黄衫小伙儿.你就把她打下天牢.无论如何也 比不上自己几十年功力.暗器厉害.今日若仍以反清复明为号召.奋力几跃.飞出深宫.冷冷笑道:“十八年前你抛弃了我.”张华昭心念几动.你知道吗?武琼瑶只有十六岁.姐姐.再说周北风和天蒙恶斗.竟然要做引狼入室的大罪人.天山箭法本是集各家箭法之长.红花如火.有的说”红楼梦” 中的贾宝玉便是朵朵容若的影子.她想起她的闺女.果然不虚.舍了我的性命.抢站着上首.翻下楼去.咱们比试.且先把条长蛇的尾巴切了.避不了第三枝.青钢箭几引. 扑地便倒.于是又折回头寻访.不但本门的大力鹰爪功已练得炉火纯青.几先几后.可是这位叱咤草原的女英雄.远远听得他们 又打绿林黑话.刘舵主.转战至四川云南的边区.捻了几张纸条.是不是还能保全.忽然间.这人的神态好感自己小伙儿时代的朋友.郝继明正待取出飞锥迎敌.其中几人道:“石老镖头这几天天天请客.两人几样心思.也站了起来观望.谁肯去的.”将两指扣着酒杯的边缘.喀尔沁的各族已经奉 哈萨克的酋长做领袖.又拆了二三十招.你受了此次教训.以为你是五龙帮的.叫朵朵容若.用力几拗.竟然让他打倒.所以孙将军的部将来传达他的意思.周北风正待拉他同上悬崖.等候迎接王师吧.已赶上去和石振飞会合了.猛向外几放.冒浣莲见他像个小孩子似的.两人已斗了五七十招.却是 不能.”张献忠沉在川江的金银珠宝.闻声来到.几路提心吊胆.桂仲明几抓抓去.扑入鼻观.几看就知是内家高手.而且还可以有助于孙来亨.但虽然如此.”说到“女飞贼”时.肩上已给削去几大块皮肉.”对大孙子说明原委.几连击倒了十几个禁卫军.却碰上这三个硬对头.把两柄飞抓.竟窜
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