高二物理電磁振蕩

1、14.2 電磁振蕩【教學(xué)目標(biāo)】1知道振蕩電流、振蕩電路、LC回路的概念。2知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程。3知道產(chǎn)生電磁振蕩過(guò)程中，LC振蕩電路中的能量轉(zhuǎn)換情況，知道阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩。4知道電磁振蕩的周期和頻率。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程。2知道LC振蕩電路中的能量轉(zhuǎn)換情況，電磁振蕩的周期和頻率?！窘虒W(xué)方法】講練結(jié)合【教學(xué)用具】課 件、電感線圈一個(gè)（L>500 H，R<500），200F金屬化紙介電容一個(gè)，示波器、學(xué)生電源各一臺(tái)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干【教學(xué)過(guò)程】一、電磁振蕩的產(chǎn)生【演示】如圖所示，先給電容器充電，稍后再讓電容器通過(guò)線圈放電，看到電流表的指

2、針左右擺動(dòng)，表明電路里產(chǎn)生了大小和方向做周期性變化的電流。1、振蕩電流：像這種由電路產(chǎn)生的大小和方向都做周期性變化的電流，叫做振蕩電流。2、振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路，叫做振蕩電路。由自感線圈和電容器組成的振蕩電路叫做LC振蕩電路。實(shí)際應(yīng)用的LC振蕩電路中振蕩電流的頻率很高。（1）振蕩電流是頻率很高的交變電流；（2）振蕩電流跟正弦交變電流一樣，也按正弦規(guī)律變化。3、LC回路振蕩過(guò)程：（1）電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的電荷q，通過(guò)線圈的電流i，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場(chǎng)B和電場(chǎng)E都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩。（2）電磁振蕩和機(jī)械振動(dòng)有本質(zhì)的不同，但它

3、們具有共同的變化規(guī)律。 物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)與LC回路的電磁振蕩類比：二、阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩1、無(wú)阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果沒(méi)有能量損失，振蕩電流的振幅保持不變，這種振蕩叫做無(wú)阻尼振蕩，也叫做等幅振蕩。2、阻尼振蕩：任何電磁振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做阻尼振蕩，或叫做減幅振蕩。（1）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(產(chǎn)生焦耳熱)，還有一部以電磁波的形式向外輻射出去。（2）如果用振蕩器不斷地將電源的能量適時(shí)地補(bǔ)充到振蕩電路中去，就可以產(chǎn)生持續(xù)的等幅振蕩。【例1】LC回路中電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是

4、：（）A、在時(shí)刻tl，電路中電流最大B、在時(shí)刻t2，線圈中的磁場(chǎng)能最大C、在時(shí)刻t2至t3，電容器中的電場(chǎng)能不斷增大D、從時(shí)刻t3至t4，電容器的電荷量不斷增大三、電磁振蕩的周期和頻率1、周期：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期，用T表示。2、頻率：一秒鐘完成周期性變化的次數(shù)叫頻率，用f表示?！纠?】對(duì)LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是：（CD）A、振蕩電路中，電容器充電或放電一次所用的時(shí)間為；B、振蕩電路中，電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化周期為；C、振蕩過(guò)程中，電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化周期為；D、振蕩過(guò)程中，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為。【例2】在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L2.5mH，電容器的電容C4uF，設(shè)t0時(shí)，電容器兩極板間電壓最高，則在t9.0×103S時(shí)，通過(guò)線圈