电磁振荡 课件【知识精讲+拓展训练】 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

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电磁振荡与电磁波电磁振荡学习目标知道什么是振荡电流和振荡电路。知道电磁振荡的产生过程，及能量转化情况。知道电磁振荡的周期和频率，会用其分析有关问题。导水波是由机械振动形成的，一颗石子投入水中会激起涟漪，但要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。电视广播接收的是电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？思振荡电流和振荡电路的定义电磁振荡现象电磁振荡中能量如何转化的电磁振荡的产生振荡电流和振荡电路振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。振荡电路：产生振荡电流的电路叫作振荡电路。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先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电；观察电压波形演示：振荡电路中的电压波形开关置于线圈一侧时，就是LC振荡电路电磁振荡的产生LC振荡电路的振荡过程放电过程电容器开始放电后，由于线圈的自感作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时，放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷电磁振荡的产生充电过程电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐增多。充电完毕的瞬间，电流减小为0，电容器极板上的电荷最多。放电充电放电充电电磁振荡的产生电磁振荡

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。例1（多选）如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(

)A．电容器正在放电B．电容器正在充电C．电感线圈中的电流正在增大D．电感线圈中的电流正在减小BD电磁振荡中的能量变化问：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？

电容器可以将能量储存在电场中，电感线圈可以将能量储存在磁场中。当电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B做周期性变化时，相应地，电场能和磁场能也会发生周期性的转化。电磁振荡中各物理量的变化

t工作过程qEiB能量t＝0放电开始qmEm00E电最大E磁最小0～放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁放电结束00imBmE电最小E磁最大～充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电电磁振荡中各物理量的变化LC电路中各量间的变化规律及对应关系振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E磁是同步变化的电荷量q、电场强度E、电场能E电也是同步变化的异步变化例2(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则(）A．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bABC电磁振荡中的能量变化从能量的角度分析，为什么左图振荡电路的电压的振幅会逐渐减小到0？类比机械振动中的阻尼振动与受迫振动，怎样才能使电路中形成振幅不变的等幅振荡(右图)?电磁振荡中的能量变化如果没有能量损失，振荡可以永远持续下去，振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中总会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样，振荡电路中的能量就会逐渐减少，振荡电流的振幅也就逐渐减小，直到最后停止振荡。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。磁场能电能电阻消耗的内能以及电磁波辐射消耗的能量补充能量电磁振荡的周期和频率周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。频率：电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。振荡电路中电磁振荡的周期T与什么因素有关电磁振荡的周期和频率电容较大时，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？猜想1：C越大，振荡电路的周期T越大。猜想：L越大，振荡电路的周期T越大电磁振荡的周期和频率

例3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．在线圈中插入铁芯例4(多选)如图所示是一台电子钟，其原理类似于摆钟。摆钟是利用单摆的周期性运动计时的，电子钟是利用LC振荡电路来计时的。有一台电子钟