人教版高中物理选择性必修第2册 第四章 电磁振荡与电磁波 4 1 电磁振荡.pptVIP

高中物理选择性必修第二册人教版;1电磁振荡

1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。

2.知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程及回路中的能量转化情况。

3.知道电磁振荡的周期和频率公式,并能进行简单的计算。;1.振荡电流和振荡电路

(1)振荡电流:大小和①方向????都做周期性迅速变化的电流。

(2)振荡电路:产生②振荡电流????的电路。最简单的振荡电路为LC振荡电路。

2.电磁振荡的过程

电容器放电过程:电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存

在电容器的电场中;电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增

大,电容器极板上的电荷逐渐③减少????,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐

渐增强,电场能逐渐转化为④磁场能????,放电完毕时,放电电流达到最大值,电场能

全部转化为磁场能。;电容器充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流会保持原来的

⑤????方向????并逐渐减小,电容器将进行⑥反方向充电????,线圈的磁场逐渐减弱,

电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,反方向充电完毕时,电流减

小为零,电容器极板上的电荷最多,磁场能全部转化为电场能。

此后,这样充电和放电的过程反复进行下去。

导师点睛(1)振荡电流是充、放电电流。

(2)振荡电流实际上就是交变电流,由于频率很高,习惯上称之为振荡电流。

3.电磁振荡的实质

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、

电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在发生⑦周期性????的变化。

这种现象就是电磁振荡。

易错警示电磁振荡并不是只指振荡电流的周期性变化,而是指振荡电路中所涉

及的所有物理量的周期性变化。;1.周期T:电磁振荡完成一次⑧周期性变化????需要的时间。

2.频率f:在数值上等于单位时间内完成的周期性变化的⑨次数????。

3.LC电路的周期(频率)公式

(1)周期公式:T=⑩2π?????。

(2)频率公式:f=?。

其中,周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、

法拉(F)。;1.在LC振荡电路中,电容器放电时间的长短决定于电容C和电感L的数值。(√)

2.LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量为零时,线圈中振荡电流最大。(√)

3.在LC振荡电路中,电感L和电容C都减小一半,可以使振荡频率增大一倍。(????√)

4.在LC振荡电路中,已知电容器的电容为C,振荡电流i=Imsinωt,则此电路中线圈的

自感系数为ω2C。?(?????)

ω=?=?,则L=?。;1|电磁振荡的产生;问题

1.如图乙所示,先将单刀双掷开关S拨到b,给电容器C充电,再将开关S拨到a,之后将

会发生什么现象?说明了什么?

提示:电流表G的指针左右摆动。说明电流的方向在做周期性变化。

2.图乙中,为什么电容器放电时电流表G指针往复摆动的幅度越来越小?

提示:回路中有能量损失。

3.如果能够适时地把能量补充到振荡电路中,振荡电流、电荷量能保持最大值不变吗?

提示:能。

4.LC振荡电流是一种什么性质的电流?按什么规律变化?

提示:LC振荡电流实质上是交变电流,按正弦(或余弦)规律变化。;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、电容器极板上的电荷量,以及

电容器里的电场强度、线圈里的磁感应强度都在发生周期性的变化,这种现象就

是电磁振荡。

电磁振荡过程分析

LC电路中电磁振荡规律可用图表示:(图中↑表示增大,↓表示减小);固有周期和固有频率

如果没有能量损失,也不受其他外界条件影响,这时的周期和频率叫作振荡电路的

固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。

LC振荡电路的周期和频率公式

(1)周期公式:T=2π?;

(2)频率公式:f=?。;影响LC振荡电路的周期和频率的因素

由LC振荡电路的周期和频率的公式知,要改变振荡电路的周期和频率,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的因素有:线圈的大小、形状、匝数,以及有无铁芯等。匝数

越多,自感系数L越大,线圈插入铁芯时的自感系数比无铁芯时的大。

影响平行板电容器电容C的因素有:两极板的正对面积S、两极板间电介质的相对

介电常数εr,以及两极板间距d,由C=?判断电容C的变化情况。;电磁振荡中的电流i、极板间电压u、极板上的电荷量q、电场强度E、电场能

EE、磁感应强度B、磁场能EB随时间变化的规律及各量之间的对应关系,如图所示。;时刻t;同步同变关系

由