選修電磁振蕩PPT課件

1、本節(jié)預(yù)備知識：示波器：用來觀察電路中電信號波形的儀器。電容器：充電后儲存電荷，上下極板間儲存了電場形式的電場能。自感線圈：通電后里面形成磁場儲存了磁場能。第1頁/共38頁 衛(wèi)星通過接收和發(fā)送電磁波傳送聲音、圖象等信息。不同種類的衛(wèi)星可以做軍事偵察、探測礦藏、預(yù)報天氣天文觀測等，其用途不勝枚舉。？軍事雷達通過接收和發(fā)送電磁波獲取軍事情報傳達命令，瞬息萬里。真可謂“運籌帷幄之中，決勝于千里之外?！边@是太陽在電磁波紫外線波段的照片。用來研究太陽的活動。第2頁/共38頁今天，電磁波與人們的生活息息相關(guān)， 它的發(fā)現(xiàn)使人類的信息傳遞發(fā)生了巨大的變革，在科技、軍事、生活、等各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。沒有人能想

2、到?jīng)]有電磁波的世界會變成怎么樣？那么電磁波是如何發(fā)現(xiàn)的呢？氣象雷達氣象雷達第3頁/共38頁 19世紀60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，提出：“變化的磁場產(chǎn)生電場， 變化的電場產(chǎn)生磁場”，預(yù)言了電磁波的存在。20年后德國物理學(xué)家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，此后電磁波廣泛用于各個領(lǐng)域 。第4頁/共38頁LC回路振蕩過程分析電磁振蕩振蕩電流的產(chǎn)生LC回路中電場能和磁場能的分析電磁振蕩判斷LC回路處于充電過程還是放電過程的方法小結(jié)第5頁/共38頁一、振蕩電流的產(chǎn)生1、演示實驗：3、這種電路產(chǎn)生的大小和方向都做周期性變化的電流，叫振蕩電流。能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫

3、振蕩電路（又叫LC回路）結(jié)論：這表明電路中產(chǎn)生了大小和方向做周期性變化的電流。說明：用示波器觀察振蕩電流時會發(fā)現(xiàn)它是按正弦規(guī)律變化的，只是它的頻率要高得多。2、現(xiàn)象：我們會看到電流表的指針左右擺動。第6頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/Tt = 0OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第7頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/T0T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第8頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ

4、/CE/(V/m)B/T0T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第9頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/T0T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第10頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/Tt =T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第11頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/4T/2OT/4T/23T/4TOT

5、/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第12頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/4T/2OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第13頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/4T/2OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第14頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/Tt = T/2OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4

6、T/23T/4T第15頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/23T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第16頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/23T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第17頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TT/23T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第18頁/共38頁I/AT/ST

7、/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/Tt = 3T/4OT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第19頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/T3T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第20頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T3T/4T第21頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/TOT/4T/

8、23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T3T/4T第22頁/共38頁I/AT/ST/ST/ST/SQ/CE/(V/m)B/Tt = TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第23頁/共38頁最大零零零零零零零零零最大最大最大最大最大最大最大最大最大零I/AB/TT/ST/ST/ST/SOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4TOT/4T/23T/4T第24頁/共38頁三、電磁振蕩在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷 q，電路中的電流 I，電容器里電

9、場的場強 E，線圈磁場磁感應(yīng)強度 B，都發(fā)生，周期性的變化。這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。第25頁/共38頁無阻尼振蕩：阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果沒有能量損失，振蕩應(yīng)該永遠持續(xù)下去，振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠保持不變，這種振蕩叫做無阻尼振蕩。振蕩電路中若有能量損耗，振蕩電流的振幅要逐漸減小，直到最后停止振蕩，這種振蕩叫阻尼振蕩第26頁/共38頁四、LC回路中電場能和磁場能的分析放電過程： (0T/4， T/2 3T/4）充電過程：(T/4T/2， 3T/4 T）整個過程：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化磁場能向電場能轉(zhuǎn)化若LC回路是沒有能量損失，電場能和磁場能相互轉(zhuǎn)化，總能量守恒。E磁+E電=恒量電場能磁場能第27頁/

10、共38頁五、判斷LC回路處于充電過程還是放電過程的方法充電過程的特點：電流流向帶正極板，電量增加，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，電場能增加，電流減小，磁場能減少。放電過程的特點：電流流出帶正電的極板，電量減小，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，電場能減少，電流增大，磁場能增加。第28頁/共38頁練習(xí):1、在LC振蕩電路中，當電容器上電量最大（充電完畢） 的瞬間（ ） A、 電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化 B、 磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化 C、電場能向磁場能轉(zhuǎn)化剛好完畢 D、磁場能向電場能轉(zhuǎn)化剛好完畢D思路：充電過程是磁場能向電場能轉(zhuǎn)化的過程。第29頁/共38頁2、一個LC振蕩電路，在如圖所示過程中，對它做出的判斷正確的是（ ）A

11、、電流在減小B、電流在增大C、電場能在轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿蹹、磁場能在轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿躷AD分析：電流流向正極板，表明是充電過程，電流減小，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化。第30頁/共38頁3、如圖，根據(jù)LC電路中電流隨時間變化的曲線做出的判斷正確的是（ ）A、在 t1 時刻電感線圈兩端電壓最小B、在 t1 時刻電容器的帶電量為零C、在 t2 時刻電路中只有電場能D、在 t2 時刻電路中只有磁場能t2t1ABC分析：t1時刻放電完畢瞬間，電流最大，但電流變化率最小。電容器電量為零。 t2時刻充電完畢瞬間，電流最小，但電流變化率最大。電容器電量為最大。第31頁/共38頁小結(jié)：磁場能（零）電場能（最大）電 量（最大）電

12、流（零）磁場能（最大）電場能（零）電 量 （零） 電 流（最大）磁場能（零）電場能（最大）電 量（最大）電 流（零）磁場能（最大）電場能（零）電 量 （零） 電 流（最大）0T/4T/4T/23T/4 T/23T/4T第32頁/共38頁小結(jié)： LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理物理原因原因是電容器的充放電作用和線圈是電容器的充放電作用和線圈的自感作用的自感作用物理實質(zhì)物理實質(zhì)是電場能和磁是電場能和磁場能的周期性轉(zhuǎn)換。場能的周期性轉(zhuǎn)換。 在解決振蕩電路問題時，判斷充放電過程是解決問題的線索和關(guān)鍵, ,電場能和磁場能相關(guān)的各量的變化規(guī)律是解決問題的依據(jù);q-t,I-t ;q-t,

13、I-t 圖象及其相互轉(zhuǎn)化是解決問題的直觀手段第33頁/共38頁4、LC回路中電容器兩極板間的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，則：（ ）A、在時刻t1，電路中的電流最大B、在時刻t2，電路中的磁場能最大C、從時刻t2 t3，電路中的電場能不斷增大D、從時刻t3 t4，電容器的帶電量不斷增大BC分析：由電壓變化確定場強的變化，在由場強確定電場能的變化，并判斷充放電過程，來解決問題第34頁/共38頁課后做業(yè): 預(yù)習(xí)電磁振蕩的周期和頻率第35頁/共38頁 怒發(fā)沖冠，憑欄處。怒發(fā)沖冠，憑欄處。瀟瀟雨歇，抬望眼。瀟瀟雨歇，抬望眼。仰天長嘯，壯懷激仰天長嘯，壯懷激烈。三十功名塵與烈。三十功名塵與土，八千里路云和土，八千里路云和月，莫等閑，白了月，莫等閑，白了少年頭，空悲切。少年頭，空悲切。 靖康恥，尤未雪。