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课件网) 1 电磁振荡 第四章 电磁振荡与电磁波 [定位·学习目标] 1.通过实验,了解电磁振荡。知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。知道电磁振荡的周期与频率,会用其分析、解释有关的简单问题。2.经历从机械振动到电磁振荡的类比过程,体会类比推理的方法。经历分析电磁振荡周期与L、C关系的过程,体会定性分析推理的方法。3.经历实验观察电磁振荡中各物理量的变化过程,体会实验在物理观念形成过程中的作用。 探究·必备知识 知识点一 电磁振荡的产生与电磁振荡中的能量变化 「探究新知」 1.振荡电流:大小和方向都做 迅速变化的电流。 2.振荡电路:产生 电流的电路。 3.LC振荡电路:由 和 组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。如图所示。 周期性 振荡 电感线圈L 电容C 4.电磁振荡:在LC振荡电路中,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 地变化着。这种现象就是电磁振荡。 5.电磁振荡中的能量变化 (1)能量转化:电容器放电过程中, 能向 能转化;电容器充电过程中, 能向 能转化。 (2)无能量损失时,振荡电路做 振荡。 (3)实际振荡电路中有能量损失,通过适时补充能量给振荡电路,可使振荡电路做等幅振荡。 周期性 电场 磁场 磁场 电场 等幅 正误辨析 (1)要产生持续变化的电流,可以通过线圈和电容器组成的电路实现。( ) (2)LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小,电场能最大。 ( ) (3)LC振荡电路中电流增大时,电容器上的电荷量一定减少。( ) (4)振荡电路中,电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在周期性地变化。( ) √ × √ √ 知识点二 电磁振荡的周期和频率 「探究新知」 1.电磁振荡的周期T:电磁振荡完成一次 变化需要的时间。 2.电磁振荡的频率f:电磁振荡完成周期性变化的 与所用时间之比,数值等于单位时间内完成的周期性变化的 。 3.LC电路的周期和频率公式 周期性 次数 次数 4.固有周期和固有频率 如果没有能量损耗,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 周期和 频率。 固有 固有 (1)LC振荡电路中,电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电开始到这一极板带最多的负电荷为止,这一段时间为一个周期。( ) (2)要提高LC振荡电路的振荡频率,可以减小电容器极板的正对面积。 ( ) (3)电磁振荡的一个周期内,电场能的变化周期与电流变化周期相同。 ( ) (4)LC电路中的电感L变小,其振荡频率也变小。( ) 正误辨析 √ × × × 突破·关键能力 要点一 电磁振荡的产生及变化规律 仔细观察下图,认真参与探究活动。 「情境探究」 探究1:如图甲,水波是由机械振动形成的,要形成持续的水波,则需要不断击打水面。电视、手机接收的是电磁波,要产生持续的电磁波,需要什么样的电流 【答案】 需要持续变化的电流。 探究2:如图乙所示的电路可产生振荡电流。先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线圈放电。试用电磁感应的知识分析:开关掷向线圈一侧瞬间,电流是否立即达到最大 【答案】 在开关掷向线圈一侧的瞬间,也就是电容器刚要放电的瞬间,电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多。 探究3:电流达到最大值之后如何变化 电容器极板上的电荷如何变化 【答案】 当电流达到最大值时,电容器放电完毕,由于线圈的自感作用,电流并不会立即减小为零,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小。由于电流继续流动,电容器充电,电容器两极板带上与原来相反的电荷,并且电荷逐渐增多。 探究4:请总结LC振荡电路中的电流如何变化。 【答案】 当电容器反向充电完毕后,接着电容器再放电、再充电 ... ...
