资源简介 《 电磁振荡》(第二课时) 新人教版 选择性必修二 第四章 【学习目标】 (1)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。(物理观念) (2)经历分析电磁振荡周期与L、C关系的过程,体会定性分析推理的方法。(科学思维) (3)经历实验观察电磁振荡中各物理量的变化过程,体会实验在物理观念形成过程中的作用。(科学探究) 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 LC电磁振荡的特点: 温故而知新 i 0 t B 0 t Q 0 t E 0 t {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}时间 t 电 流 I 电量 Q 电场能 磁场能 0 零 最大 最大 最大 零 零 零 零 零 零 零 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 零 零 B 0 t E 电磁振荡的过程中,电场能和磁场能发生周期性的转化 t 0 磁 场 能 电 场 能 电场能 磁场能 充电 磁感强度B 电容器带电量q 电路中电流i 同步变化 同步变化 两极间场强E 放电 步调相反 Q、B、i、E变化周期 T 电场能、磁场能变化周期 一、电磁振荡中的能量变化 理想情况 能量有损耗 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。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。 内能 电磁波 一、电磁振荡中的能量变化 阻尼振荡 周期:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。 频率:一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率。 电容较大时,电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时,电容器充电、放电的时间会长些还是短些?根据讨论结果,定性分析LC电路的周期(频率)与电容 C、电感L的关系。 实 验 L1>L2 C1>C2 第一次白振荡周期大于第二次振荡周期 二、电磁振荡的周期和频率 理论分析表明,LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是 ①式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。 ②改变周期的方法: L:线圈的大小、形状、匝数、铁芯。 注意: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。 二、电磁振荡的周期和频率 在LC振荡电路中,线圈L的自感系数为30μH,可调电容器C的可调范围为1.7-270pF。求振荡电路的频率范围。 解:根据LC振荡电路的频率公式 此振荡电路的频率范围是1.77×106—2.65×107Hz。 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:能够产生振荡电流的电路。 3.LC振荡电路:当开关置于线圈一侧时,由电感线圈L和电容C组成的电路,就是最简单的振荡电路。 4.电磁振荡:在整个过程中,电路中的电流i、电荷量q、电场强度E、磁感应强度B,都在周期性地变化着。 课堂小结 i t o 5.电磁振荡的周期和频率 1.(多选)对振荡电路,下列说法正确的是( ) B.振荡电路中,电场能与磁场能的转化周期为 A.振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为 C.振荡过程中,电容器极板间电场强度的变化周期为 D.振荡过程中,线圈内磁感应强度的变化周期为 堂堂清 CD 2.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 ? D 堂堂清 3.如图为一个LC振荡电路中的电流变化图像,根据图线可判断( ) A.t1时刻电感线圈两端电压最大 B.t2时刻电容器两极板间电压为零 C.t1时刻电路中只有电场能 D.t1时刻电容器带的电荷量为零 D 堂堂清 4.如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 μF,灯泡D的规格是“4 V 2 W”。开关S闭合后,灯泡D正常发光,开关S断开后,LC电路中产生振荡电流。若从S断开开始计时,求: (1)当t=π2×10-3 s时,电容器的右极板带何种电荷; (2)当t=π×10-3 s时,LC回路中的电流。 ? 堂堂清 展开更多...... 收起↑ 资源预览