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1、 电磁振荡电磁振荡(第二课时第二课时)新人教版新人教版 选择性必修二选择性必修二 第第四四章章【学习目标】【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
2、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 0tB 0tQ Q 0 0t tE E 0 0t t时时间间 t电电 流流 I电电量量 Q电电场场能能磁磁场场能能0零零最大最大最大最大最大最大零零零零零零零零零零零零零零最大最大最大最大最大最大最大最大最大最大最大最大 最大最大零零零零B B 0tE E 电磁振荡的过程中电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生电场能和磁场能发生周期性周期性的转化的转化t0磁磁场场能能 电电场场能能 电场能电场能磁场能磁场能充电充电磁感强度磁感强度B电容器带电量电容器带电量电路中电流电路中电流i同同步步变变化化同同步步变变化化
3、两极间场强两极间场强E放放电电步调相反步调相反Q Q、B B、i i、E E变化周期变化周期T T电场能、磁场能变化电场能、磁场能变化周期周期一、电磁振荡中的能量变化理想情况理想情况能量有损耗能量有损耗 如如果果能能够够适适时时地地把把能能量量补补充充到到振振荡荡电电路路中中，以以补补偿偿能能量量损损耗耗，就就可可以以得得到到振振幅幅不不变变的的等等幅幅振振荡荡。实实际际电电路路中中由由电电源源通通过过电电子子器器件件为为LCLC电电路补充能量。路补充能量。内能内能电磁波电磁波一、电磁振荡中的能量变化阻尼振荡周期：周期：电磁振荡完成一次电磁振荡完成一次周期性变化周期性变化所需的时间。所需的时间
4、。频率：频率：一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率。一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率。电电容容较较大大时时，电电容容器器充充电电、放放电电的的时时间间会会长长些些还还是是短短些些?线线圈圈的的自自感感系系数数较较大大时时，电电容容器器充充电电、放放电电的的时时间间会会长长些些还还是是短短些些？根根据据讨讨论论结结果果，定定性性分分析析LC电路的周期（频率）与电容电路的周期（频率）与电容 C、电感、电感L的关系。的关系。实实实实 验验验验 L1L2C1C2 第一次白振荡周期第一次白振荡周期大于大于第二次振荡周期第二次振荡周期二、电磁振荡的周期和频率理论分析表明，理论分析表明，LCLC电路的周期电
5、路的周期T T与电感与电感L L、电容、电容C C的关系是的关系是式中各物理量式中各物理量T、L、C、f的的单位单位分别是分别是s、H、F、Hz。改变改变周期的方法周期的方法：L L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。线圈的大小、形状、匝数、铁芯。注意注意：在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁在一个周期内，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。场能）完成两次周期性变化。二、电磁振荡的周期和频率 在在LC振荡电路中，线圈振荡电路中，线圈L的自感系数为的自感系数为30H，可调电容器，可调电容器C的可调范围为的可调范围为1.7-270pF。求振荡电路的频率范围。求振
6、荡电路的频率范围。解：解：根据根据LC振荡电路的频率公式振荡电路的频率公式此振荡电路的频率范围是此振荡电路的频率范围是1.771062.65107Hz。1.1.振荡电流：振荡电流：大小和方向都做周期性大小和方向都做周期性迅速变化迅速变化的电流。的电流。2.2.振荡电路：振荡电路：能够产生振荡电流的电路。能够产生振荡电流的电路。3.3.LCLC振荡电路：振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L L和电容和电容C C组成的电路，组成的电路，就是最简单的振荡电路。就是最简单的振荡电路。4 4.电磁振荡：电磁振荡：在整个过程中在整个过程中，电路中的电流，电路中的电流
7、i i、电荷量、电荷量q q、电场强度、电场强度E E、磁感应强、磁感应强度度B B，都在周期性地变化着，都在周期性地变化着。课堂小结ito5.5.电磁振荡的周期和频率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 堂堂清堂堂清CD2.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堂堂清堂堂清堂堂清堂堂清