2024-2025学年人教版高二物理选择性必修二教学课件 第四章 1 电磁振荡

电磁振荡第四章2知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的能量转化情况。1知道什么是振荡电流和振荡电路。3知道LC电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算。重难点今天，电磁波与人们的生活息息相关，它的发现使人类的信息传递发生了巨大的变革，在科技、军事、生活、等各个领域都有广泛的应用水波是由机械振动形成的。要形成持续的水波，需要不断地击打水面。手机、电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？要产生持续变化的电流，可以通过线圈和电容器组成的电路实现电磁振荡的产生及能量变化示波器：用来观察电路中电信号波形的仪器。LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化1.振荡电流：大小和方向都做

迅速变化的电流。2.振荡电路：产生

的电路。3.LC振荡电路：由

和

组成的最简单的振荡电路。4.电磁振荡：在LC振荡电路中，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

地变化着。这种现象就是电磁振荡。周期性振荡电流电感线圈L电容C周期性如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关S掷向2。以逆时针方向为电流正方向，以S接通2接线柱这一刻为t＝0时刻。完成下列表格。电路状态

时刻t0T电荷量q最多___________最多电场能E电最大___________最大电流i0_____________________0磁场能E磁0_____________00最多00最大0正向最大0反向最大最大0最大振荡规律1.(多选)(2023·江苏南京市金陵中学期末)如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时A.线圈中的自感电动势在增大B.电容器两端电压正在减小C.磁场能正在转化为电场能D.LC回路中的电流正在增大√√1.在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量：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↑)。与线圈有关的物理量：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.在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE增大时，线圈中的三个物理量i、B、EB减小，即q、E、EE↑i、B、EB↓。2.如图甲所示，在LC振荡电路中，其电流变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则A.0至0.5s时间内，电容器C在放电B.0.5s至1s时间内，电场能正在减小C.1s至1.5s时间内，磁场能正在减小D.1.5s至2s时间内，P点的电势比Q点的电势低√3.在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流沿逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是√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。(3)根据能量判断，电场能增加时，处于充电过程；磁场能增加时，处于放电过程。电磁振荡的周期和频率1.周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的

。2.频率：电磁振荡完成周期性变化的

与所用时间之比，数值上等于

内完成的周期性变化的次数。3.LC电路的周期和频率公式：T＝_______，f＝________。时间次数单位时间说明：(1)LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关。如图所示的电路，自感电动势更大，“阻碍”作用更大，振荡周期变长。(1)如果仅更换电感L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？带电荷量增大，放电时间变长，振荡周期变长。(2)如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否变长？振荡周期是否变长？4.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√5.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L＝2.5×10－3H，电容器电容C＝4μF，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则A.LC振荡电路的周期T＝π×10－4sB.当t＝π×10－4s时，电容器上极板带正电√6.(2023·江苏南通市高二期末)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示，当S从a拨到b时，LC电路中产生振荡电流。则A.当储罐中的液面上升时，电容器的电容减小B.当储罐中的液面上升时，振荡电流的频率减小C.当S从a拨到b的瞬间，线圈中的电流最大D.当S从a拨到b的瞬间，电容器中的电场能最小√电路图

振荡规律电磁振荡根据线圈L中的磁场方向，由安培定则可知，电路中的电流是逆时针方向(从上向下看)，则电容器处于放电过程，电容器电荷量逐渐减小，则电容器两端电压正在减小，故B正确；I由于放电过程LC回路中的电流慢慢增大，电流的变化率正在减小，故线圈中的自感电动势在减小，故A错误，D正确；根据LC振荡电路中能量关系可知，电场能正在转化为磁场能，故C错误。0至0.5s时间内，电路中电流顺时针变大，则电容器C在放电，选项A正确；0.5s至1s时间内，电路中电流顺时针减小，则电容器正在充电，电场能正在增加，选项B错误；1s至1.5s时间内，电路中电流逆时针增加，则磁场能正在增加，选项C错误；1.5s至2s时间内，电路中电流逆时针减小，电容器正在充电，此时电容器上极板带正电，