导学案：电磁振荡

电磁振荡导学案【目标定位】1．知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的物理意义．2．了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律．3．了解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念，了解LC回路中振荡电流的产生过程．4．了解电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率．【知识探究】电磁振荡1．LC振荡电路及其电流、电荷随时间变化的图象(如图4所示)：图42．线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能E磁与电流i的变化规律相同；电容器极板间的电压U、电场强度E、电场能E电、线圈自感电动势E线的变化规律与电荷量q的变化规律相同．3．LC电路的周期、频率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\r(LC)).【典例精析】一、电磁振荡的产生例3LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图5所示，则()图5A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b解析若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误．答案ABC二、电磁振荡的周期和频率例4在LC振荡电路中，可以使振荡频率增大一倍的方法是()A．自感系数L和电容C都增大一倍B．自感系数L增大一倍，电容C减小一半C．自感系数L减小一半，电容C增大一倍D．自感系数L和电容C都减小一半解析根据LC振荡电路频率公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))得，当L、C都减小一半时，f增大一倍，故选项D正确．答案D【自我检测】1．(电磁场理论)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图6所示时，可能是()图6A．方向向上的磁场在增强B．方向向上的磁场在减弱C．方向向上的磁场先增强，然后反向减弱D．方向向上的磁场先减弱，然后反向增强答案AC解析判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．方向向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则知感应电流方向如题图中电场线的方向所示，选项A正确，B错误．同理，当磁场反向即向下减弱时，也会得到如题图所示方向的电场，选项C正确，D错误，故选A、C.2．(电磁振荡的周期和频率)在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是()A．电容器放电完毕时，回路中磁场能最小B．回路中电流值最大时，磁场能最大C．电容器极板上电荷最多时，电场能最大D．回路中电流值最小时，电场能最小答案BC解析电容器放电完毕时，q＝0，i最大，磁场能最大，A错，B对；电流最小时，i＝0，电容器极板上电荷q最多，极板间电场最强，电场能最大，C对，D错．3．(电磁振荡的周期和频率)要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是()A．增大电容器两极板的间距B．升高电容器的充电电压C．增加线圈的匝数 D．在线圈中插入铁芯答案A解析振荡电流的频率由LC振荡电路本身的特性决定，即f＝eq\f(1,2π\r(LC))增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡