高中物理(新教材)选修二课件2：4-1电磁振荡 人教版

第1节电磁振荡学习目标1．知道什么是LC振荡电路和振荡电流。2．知道LC回路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中能量转化情况。3．知道电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率。新课导入在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要。例如，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波…..，但是电磁波十怎样产生的呢？一、电磁振荡的产生演示实验：把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。把电压传感器(或示波器)的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显示器（或示波器）显示的电压的波形（图乙）图甲图乙1.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振荡电路：产生振荡电流的电路LC振荡电路：由电感线圈L和电容器C所组成的一种基本的振荡电路，这是做简单的振荡电路，如图所示。2、电磁振荡的产生过程GCSL+++－－－储存、释放磁能储存、释放电能电容器可以充放电线圈具有自感作用放电q↓

i↑充电q↑i↓放电q↓

i↑充电q↑i↓一个周期性变化在LC回路中，流过线圈的i、线圈中的B、电容器极板上的q、极板间的E都呈正弦或余弦规律变化，如图所示。t振荡电路电流的周期性变化电容器极板上电荷量的周期性变化在振荡电路产生振荡电流的过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q，以及电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡。在振荡电路产生振荡电流的过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q，以及电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡。例1：(多选)如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化的图像是(图中q为正值，表示a极板带正电)（）C在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能也在同时发生周期性的变化。二、电磁振荡中的能量变化(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↓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回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：(2)、两个特殊状态：电场能磁场能放电充电磁感强度B带电量q回路电流i同步变化同步变化变化相反板间场强例2：如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i沿顺时针方向，且正在增大，则(

)A.A板带正电B.A、B两板间的电压在增大C.电容器C正在充电D.电场能正在转化为磁场能D例2：如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i沿顺时针方向，且正在增大，则(

)A.A板带正电B.A、B两板间的电压在增大C.电容器C正在充电D.电场能正在转化为磁场能D三、电磁振荡的周期和频率电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期T，单位s；1s内完成周期性变化的次数叫作频率f，

单位Hz。周期和频率由LC电路本身决定周期频率固有周期和固有频率：当L一定，C1＞C2

：f1＜f2

，T1＞T2

，电容C越大，周期T越大当C一定，L1＞L2

：f1＜f2

，T1＞T2

，自感系数L越大，周期T越大

D例4：某LC振荡电路中，振荡电流变化规律为i＝0.14sin(1000t)A，已知电路中线圈的自感系数L＝50mH，则电容器的电容C＝________，该振荡电流的有效值为________。

答案：

2.0×10－5F

0.10A备用工具&资料

D例2：如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i沿顺时针方向，且正在增大，则(

)A.A板带正电B.A、B两板间的电压在增大C.电容器C正在充电D.电场能正在转化为磁场能D新课导入在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要。例如，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波…..，但是电磁波十怎样产生的呢？2、电磁振荡的产生过程GCSL+++－－－储存、释放磁能储存、释放电能电容器可以充放电线圈具有自感作用放电q↓

i↑充电q↑i↓放电q↓

i↑充电q↑