导学案：4.1 电磁振荡（原卷版）

学而优教有方.1电磁振荡4.1电磁振荡知识导航知识导航知识精讲知识精讲考点1：电磁振荡1．各物理量变化情况一览表时刻(时间)工作过程qEiB能量0→eq\f(T,4)放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁eq\f(T,4)→eq\f(T,2)充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电eq\f(T,2)→eq\f(3T,4)放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁eq\f(3T,4)→T充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示)3．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示)u、EE规律与q­t图像相对应；EB规律与i­t图像相对应。4．分类分析（1）同步关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即：q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即：i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。（2）同步异变关系在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的。注意：自感电动势E的变化规律与q­t图像相对应。【例1】如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t＝0时断开电键K，则在0到eq\f(T,4)这段时间内，下列叙述正确的是()A．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t＝eq\f(T,4)时电流达到最大B．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t＝0时放电电流最大C．电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝eq\f(T,4)时电流为零D．电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t＝eq\f(T,4)时电流为零方法技巧方法技巧LC振荡电路充、放电过程的判断方法（1）根据电流流向判断，当电流流向带正电的极板时，处于充电过程；反之，处于放电过程。（2）根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(U、E)增大时，处于充电过程；反之，处于放电过程。针对训练（3）根据能量判断：电场能增加时，充电；磁场能增加时，放电。针对训练1．如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则()A．B板带正电B．A、B两板间的电压在减小C．电容器C正在充电D．电场能正在转化为磁场能考点2：电磁振荡的周期和频率1．固有周期和频率：若振荡过程中无能量损失，也不受其他影响，此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。2．公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\r(LC))。3．影响电磁振荡的周期和频率的因素由电磁振荡的周期公式T＝2πeq\r(LC)知，要改变电磁振荡的周期和频率，必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C。影响线圈自感系数L的是：线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度。匝数越多，自感系数L越大，有铁芯的自感系数比无铁芯的大。影响电容器电容C的是：两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d，由C＝eq\f(εrS,4πkd)(平行板电容器电容)，不难判断εr、S、d变化时，电容C也变化。【例2】(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是()A．将正对着的电容器的两个极板错开些B．增大电容器的充电电荷量C．减少自感线圈的匝数D．抽出自感线圈中的铁芯针对训练针对训练2．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是()A．电池用久了B．振荡电路中电容器的电感小了C．振荡电路中线圈的电感大了D．振荡电路中的电容器的电容小了提分作业提分作业考点一电磁振荡1．(多选)在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是()A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大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刻，电场能最小2．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是()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时刻电容器所带电荷量为零3．关于LC回路，下列说法正确的是()A．一个周期内，电容器充、放电各一次B．电容器极板上电压最大时，线圈中的电流最强C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最强D．电容器开始充电时，电场能最大4．(多选)如图所示的LC振荡回路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是()A．振荡电流达到最大值时，电容器上的电荷量为零B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大C．振荡电流为零时，电场能为零D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半5．如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是()ABCD6．(多选)如图所示，为理想LC振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场方向如图所示。下列哪些说法正确()A．如图所示的时刻电容器正在放电B．电路中的磁场能在增加C．电容器两端的电压在增加D．把电容器的两极板间距离拉大，振荡电流的频率增大7．LC振荡电路中电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图所示，则()A．在t1时刻，电路中的电流最大B．在t2时刻，电路中的磁场能最小C．在t2～t3时间内，电路中的电场能不断增大D．在t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断增大考点二电磁振荡的周期和频率8．要增大LC振荡电路的频率，可采取的办法是()A．增大电容器两极板正对面积B．减少极板带电荷量C．在线圈中放入软铁棒作铁芯D．减少线圈匝数9．如图所示，线圈L的自感系数为25mH，电阻