电磁振荡(选修3-4).pptVIP

第一节电磁振荡 * 电磁振荡与电磁波 无线电广播是利用电磁波传播的，电视广播也是利用电磁波传播的，导弹，人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。那么，电磁波是什么呢？它是怎样产生的，有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢？这一章就要研究这些问题。要了解电磁波，首先就要了解什么是电磁振荡. 电磁振荡和电磁波的重要性 一、电磁振荡电路的演变与构成 A B 有电流产生 没电流但有电势差 磁铁上下运动，在两板产生大小和方向不断变化的电场，即电容器在不断进行充、放电。 思考：如果一个充满了电的电容器与线圈连接，会发生什么现象？ 演示1 实验演示：右图所示。将电键K扳到1，给电容器充电，然后将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。 1 K 2 C L G 总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。 其中最简单的振荡电路叫LC回路。 总结：振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。 思考：振荡电流按什么规律变化的呢？ T i t o + 放电 充电 放电 充电 + + a b + + b a + + i q(u) t 二、振荡过程分析及各物理量的变化 文字综述： 充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。 放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。 充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。 从能量看：磁场能在向电场能转化。 放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。 注：请克服欧姆定律中的定性思维。 总结：在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。 阻尼振荡与无阻尼振荡。 （1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。 （2）无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去，电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡。 三、电磁振荡的周期和频率 请阅读教材并回答下列问题： 1、什么是电磁振荡的周期和频率，它与哪些因素有关？ 2、电磁振荡的周期和频率的公式是什么？ 小资料 思考与讨论 1、如图在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，则电容器处于（ ）电状态, 电场能正在（ ） ,磁场能正在（ ） 能量转变状态为（ ）电容器上板带（ ）电。 B a L C b 放 减小 增加 电场能正在向磁场能转化 负 如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是 [ ] A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示， ①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电路中能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等情况。 ②下列分析情况正确的是：（ ） A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。 C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。 思考与讨论 t4 t2 t0 t1 0 i t t3 D 3、在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的电流为（ ）, 线圈两端的电压为（ ） 4、在LC回路中，当振荡电流为零时，则电容器开始（ ）, 电容器的电量将（ ）, 电容器中的（ ）达到最大, （ ）为零。 思考与讨论 最大 零 放电 减少 电场能 磁场能 5.要使LC 振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是 [ ] A．自感系数L和电容C都增大一倍 B．自感系数L和电容C都减小一半 C．自感系数L增大一倍，而电容C减小一半 D．自感系数L减小一半，而电容C增大一倍 思考与讨论 6．LC 回路发生电磁振荡时 [ ] A．电容器两板间电压减小时，电路中电流减小 B．电容器两板间电压减小时，电路中电流增