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1、第十四章第十四章 电磁波电磁波第二节电磁振荡第二节电磁振荡复习电磁波的发现复习电磁波的发现麦克斯韦的电磁场理论麦克斯韦的电磁场理论电磁波电磁波LCK电路图GCLKGLCK电路图+ + + +_ _ _ _GLCK电路图+ + + +_ _ _ _GLCK电路图G+ + + +_ _ _ _大小和方向都做周期性变化的大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流电流叫振荡电流 产生振荡电流的电路叫产生振荡电流的电路叫振荡电路振荡电路振荡电流振荡电流: :振荡电路振荡电路: : LCLC回路：由线圈回路：由线圈L L和电容和电容C C组成组成的最简单振荡电路。的最简单振荡电路。理想的理想的LCLC振荡电
2、路振荡电路: :只考虑电感、只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗电容的作用，而忽略能量损耗LCLC振荡电路LC_ _ _+ + +ACBLLC_ _ _+ + +CCLD 放电放电充电充电放电放电充电充电_ _+ + + _ _LCI磁磁场场能能q电电场场能能 小小 结结BUE第二第二第一第一LC_ _+ +LC_+电源用电器用电器放电：放电：电场能电场能磁场能磁场能磁场能磁场能电场能电场能充电充电：例:1此图正处充电过程还是放电过程？+ + + _ _ _ 此图正处充电过程还是放电过程？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，则电容器上此图是处充电过程，则电容器上极板
3、带正电还是负电？极板带正电还是负电？答：正电答：正电itit（1）（2） B、阻尼振荡、阻尼振荡,任何振荡电路中任何振荡电路中,总存在能量损耗总存在能量损耗,使振荡电流使振荡电流 i 的振幅逐渐减小的振幅逐渐减小,这种振荡叫阻尼振这种振荡叫阻尼振荡荡.如图如图(2)A、振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电、振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅将不变流的振幅将不变 ，这种振荡叫无阻尼振荡。如，这种振荡叫无阻尼振荡。如图：图：(1)无阻尼振荡和阻尼振荡无阻尼振荡和阻尼振荡+_ _+ + 势能势能动能动能势能势能动能动能电场能磁场能电场能磁场能+ +_ _势能势能0itTT3TT424电场能
4、1 1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电、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，容器情况和电感线圈中的磁感线方向情况，由图可知，以下说法正确得是由图可知，以下说法正确得是 CL+ + + (A C)A A、电容器正在充电、电容器正在充电B B、电感线圈的电流正在、电感线圈的电流正在增大增大C C、电感线圈中的磁场能、电感线圈中的磁场能正在转变为电容器的电正在转变为电容器的电场能场能 D D、自感电动势正在阻碍、自感电动势正在阻碍电流增加电流增加1 1、如图所示为振荡电路在某一时刻的、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电容器情况和电感
5、线圈中的磁感线方向情况，由图可知，以下说法正确得是情况，由图可知，以下说法正确得是 A A、电容器正在充电、电容器正在充电B B、电感线圈的电流正在、电感线圈的电流正在增大增大C C、电感线圈中的磁场能、电感线圈中的磁场能正在转变为电容器的电正在转变为电容器的电场能场能 D D、自感电动势正在阻碍、自感电动势正在阻碍电流增加电流增加CL- - -+ + +2 2、如图所示，、如图所示，LCLC电路中电流随时间电路中电流随时间变化的曲线做出的判断正确的是变化的曲线做出的判断正确的是A A、在、在t t1 1时刻电容器两端电压最小时刻电容器两端电压最小B B、在、在t t1 1时刻电容器带的电量为
6、零时刻电容器带的电量为零C C、在、在t t2 2时刻电路中只有电场能时刻电路中只有电场能D D、在、在t t2 2时刻电路中只有磁场能时刻电路中只有磁场能1i0tt1t2答：ABC3.3.已知已知LCLC振荡电路中电容器极板振荡电路中电容器极板1 1上的电上的电量随时间变化的曲线如图所示则（量随时间变化的曲线如图所示则（ ）A.aA.a、c c两时刻电路中电流最大，方向相同两时刻电路中电流最大，方向相同B.aB.a、c c两时刻电路中电流最大，方向相反两时刻电路中电流最大，方向相反C.bC.b、d d两时刻电路中电流最大，方向相同两时刻电路中电流最大，方向相同D.bD.b、d d两时刻电路中
7、电流最大，方向相反两时刻电路中电流最大，方向相反4.4.当当LCLC振荡电路中电流达到最大值时，振荡电路中电流达到最大值时，下列叙述中正确的是（下列叙述中正确的是（ ）。）。A.A.磁感应强度和电场强度都达到最大值磁感应强度和电场强度都达到最大值B.B.磁感应强度和电场强度都为零磁感应强度和电场强度都为零C.C.磁感应强度最大而电场强度为零磁感应强度最大而电场强度为零D.D.磁感应强度是零而电场强度最大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，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我们知
8、道自由振动的周期只与振动系统本身的特性有关，那么电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？本节我们将研究这素决定的呢？本节我们将研究这个问题个问题一、电磁振荡的周期和频率一、电磁振荡的周期和频率 1 1周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变周期和频率：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期变化的次数叫做频率 LCLC回路的周期和频率由回路本身的特性决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定这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频
9、率）叫做振荡电路的固有周荡周期（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期（或固有频率），简称振荡电路的周期（或频率）（或频率） 2 2在一个周期内，振荡电流的方向改变两在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化变化 大量实验表明：大量实验表明：（1 1）电容增大时，周期变长（频率变）电容增大时，周期变长（频率变低）；低）；（2 2）电感增大时，周期变长（频率变）电感增大时，周期变长（频率变低）；低）；（3 3）电压升高时，周期不变（频率不）电压升高时，周期不变（频率不变）变）结果表明，结果表明，LCL
10、C回路的周期和频回路的周期和频率只与电容率只与电容C C和自感和自感L L有关，跟电容器有关，跟电容器的带电多少和回路电流大小无关的带电多少和回路电流大小无关 定性解释定性解释：电容越大，电容器容纳电荷就电容越大，电容器容纳电荷就越多，充电和放电所需的时间就越越多，充电和放电所需的时间就越长，因此周期越长，频率越低；自长，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，因就越大，使电流的变化越缓慢，因此周期越长，频率越低此周期越长，频率越低LC回路的周期和频率公式回路的周期和频率公式 （1 1）式中各物理量）式中各物理量T T、
11、L L、C C、f f的单位分的单位分别是别是s s、H H、F F、HzHz（2 2）适当地选择电容器和线圈，可使振）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荡电路物周期和频率符合我们的需要 LCfLCT212例：例： 对振荡电路，下列说法正确的是（对振荡电路，下列说法正确的是（ ） B B振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 LC2A A振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为时间为 LC CC振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为周期为 LC
12、2D D振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为周期为 LC2解析：解析：在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充在一个周期内，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电或放电所用的时间为振荡周期的1/4电场能与电场强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电场、磁场、电荷的或磁场能的变化周期为电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同均为变化周期跟电流的变化周期相同均为LC2LC所以，正确选项为所以，正确选项为CD 小结：小结： LCLC振荡电路中电磁振荡的固有周振荡电路中电磁振荡的固有周期回路的周期期回路的周期 LCT2LCf21固有频率固有频率 再见再见