课题电磁振荡教学实录.doc

课题：《电磁振荡》教学实录 （高中物理选修3-4第三第章一节） 提交者：洪丹（华南师大附中） 教学目标： （一）、知识与技能 1、知道LC振荡电路的构成和振荡电流的概念 了解电磁振荡及电场能与磁场能的转化 知道LC回路的周期和频率公式 了解无阻尼振荡和阻尼振荡 、过程与方法 、通过对LC回路演示实验的观察，明确振荡电流的大小和方向都在作周期性变化 、通过对振荡电流演示实验的观察，明确振荡电流是按正弦规律变化 （3）、通过电磁振荡过程与单摆振动过程的比较，培养学生比较、分析、归纳、概括的能力。（4）、通过分析和讨论，培养学生综合运用物理知识分析问题、解决问题的能力，应用数学图象解决物理规律的能力。 、情感、态度与价值观 （1）、经历讨论与交流，培养学生大胆表达的习惯和乐于合作的学习态度 （2）、通过对演示实验的观察，培养学生善于观察、重事实、勤思考的学习习惯 二、教学重点： LC回路工作过程及相应物理量的变化规律 三、教学难点： 电磁振荡一个周期内相应物理量（电量、场强、电场能，电流、磁场、磁场能）的变化情况 四、教学方法： 采用启发式与讨论式相结合的方法，注意现代媒代技术应用的优化 五、教学仪器： 自制电磁振荡示教板、无阻尼振荡示教板、等幅振荡示教板、示教电流表、学生电源、示教示波器、大屏幕电视、电脑等 六、教学过程： 启发引入新课： 1、说明机械波的传播需要介质，提出电磁波可以在真空中传播。 2、电磁波在现代科技和日常生活中的广泛应用。 3、说明本章学习的基本内容：什么是电磁波？如何产生的？具有什么性质？怎样利用它来传递各种信号？ 4、研究电磁波应当从电磁振荡开始 运用实验观察和科学抽象方法，建立振荡电路模型得出振荡电流的概念。 演示：在图1所示电路中，当单刀双掷开关拔向右边，电源对电容器充电；当开关拔向左边，让电容器通过自感线圈放电。 根据实验现象，提出问题，引导学生进行科学抽象和概括，得出结论。 提问：请一位同学描述实验现象，由此现象可得出什么结论？ 回答：电流表指针在零刻度两侧摆动，说明电流的大小和方向作周期性变化。 总结：大小和方向作周期性变化的电流叫做振荡电流，能够产生振荡电流的电路称为振荡电路。最简单的振荡电路是由电容器和自感线圈组成的——简称LC回路。 提出问题：振荡电流按何种规律变化？ 演示：用示波器观察LC振荡电路中电流的图象。 实验表明：LC振荡电路中振荡电流是按正弦或余弦规律变化的 提出问题：LC回路中这种按正弦或余弦规律变化的振荡电流是如何产生的？（问而不答），要求学生自学课文P51第三段，并思考以下两个问题： 1、在LC回路中，电容器和自感线圈分别起什么作用？ 2、LC回路中产生振荡电流的过程是怎样的？为什么放电完毕时电流达最大值？为什么电荷达到最大值时电流却为零？ 学生自学后讨论，教师引导、归纳 分析得出：理解LC回路产生振荡电流的过程，关键是理解自感线圈对电流的阻碍作用和电容器的充放电作用。当电容器开始放电瞬间q=Qm，i=0。由于电容器两极板间电势差使回路电流突变,而自感线圈产生的感应电动势阻碍电流的突变，在这两种作用下放电电流只能逐渐增大，而电量逐渐减少，形成放电过程，放电结束时：q=0，i=Im。 学生讨论: 得出LC回路工作在一个周期内电容器进行两次充放电。放电过程中，q↓，i↑，电场能向磁场能转化；充电过程中，q↓，i↑，磁场能向电场能转化。在放电结束时，q=0，i=Im，电场能最小，磁场能最大；在充电结束时，q=Qm，i=0，电场能最大，磁场能最小。 课件展示：利用Flash课件演示LC回路的工作过程，分析电量q、电流i、电场强度和磁感强度B的变化规律。 总结：电容器极板上的电荷，电路中的电流，电容器内的电场强度、线圈内磁场的磁感应强度B都发生周期性变化，这种现象叫做电磁振荡，在这过程中，电场能和磁场能也作周期性变化。 提出问题：上述物理量做周期性变化的规律能否用数学方法来描述呢？（问而不答） 演示：用示波器观察等幅振荡电路中电容器两极板的电压波形(如图2所示)。 建立电磁振荡过程中相关物理量随时间变化的数学模型,培养学生应用数学图象解决物理规律的能力。 提出问题：根据已学过的电容器的知识，结合图2的电压波形（u—t图象）能否作出q—t，E—t图象？ 学生分析并作图：由于电容器极板上的电量q=cu(q∝u)，平行板电容器两板间电场强度E=，所以q—t（图3），E—t（图4）图象与u—t（图2）图象图形相同，变化规律相同. 提出问题：为什么放电完毕时电流达最大值？而电荷达最大值时电流却为零？能否结合学过的交流电的知识，利用q—t图象加以说明，并作出线圈中电流i—t，B—t图象. 学生回答：通过类比线圈在磁场中运动的磁通量的Φ