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课件网) 1 电磁振荡 第四章 电磁振荡与电磁波 [学习目标] 1.理解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的概念,了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程。2.知道LC振荡电路中的能量转化情况,了解电磁振荡的周期与频率,会求LC振荡电路的周期与频率。3.了解阻尼振荡和无阻尼振荡。 探究·必备知识 「探究新知」 知识点一 LC振荡电路和振荡电流 1.振荡电流和振荡电路 (1)振荡电流:大小和 都随时间做周期性迅速变化的电流。 (2)振荡电路:能够产生 的电路。最简单的振荡电路为 电路。 方向 振荡电流 LC振荡 2.电磁振荡的过程 放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐 ,电容器极板上的电荷逐渐减少,电容器里的电场逐渐 ,线圈的磁场逐渐 ,电场能逐渐转化为 能,振荡电流逐渐增大,放电完毕时,电流达到最大, 能全部转化为磁场能。 充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持 继续流动,电容器被 ,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐 ,磁场能逐渐转化为 能,振荡电流逐渐减小,充电完毕时,电流减小为零,磁场能全部转化为 能。 增大 减弱 增强 磁场 电场 原来的方向 反向充电 增强 电场 电场 3.电磁振荡:电场和磁场 的相互转变的过程也就是电场能和磁场能 相互转化的过程,我们把这种现象称为电磁振荡。 周期性 周期性 1.无阻尼振荡:电磁振荡中没有能量损失,振荡电流的振幅永远 。 2.阻尼振荡:振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐 ,直到停止振荡。 知识点二 无阻尼振荡和阻尼振荡 保持不变 减小 1.周期:电磁振荡完成一次 需要的时间。 2.频率:1 s内完成周期性变化的 。 注意:振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫作振荡电路的 和 ,简称振荡电路的周期和频率。 知识点三 电磁振荡的周期和频率 周期性变化 次数 固有周期 固有频率 3.LC振荡电路的周期(频率)的决定因素 LC振荡电路的周期T与自感系数L、电容C的关系式是T= ,所以其频 率f= 。可见,可以改变电容器的电容C或线圈的电感L来改变振荡电路的周期和频率。 「新知检测」 1.思考判断 (1)放电时,由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大。( ) (2)振荡电流的大小变化,方向不变。( ) (3)在振荡电路中,电容器充电完毕磁场能全部转化为电场能。( ) (4)电容器放电完毕,电流最大。( ) (5)L和C越大,电磁振荡的频率越高。( ) (6)电磁振荡的周期和频率是由电容器和线圈(电感)共同决定的。( ) (7)通过减小电容器的电容可以使电磁振荡的频率减小。( ) √ × √ √ × √ × 2.思维探究 (1)LC振荡电路在充电过程中极板上的电荷量逐渐增加,充电电流如何变化 【答案】 (1)随电容器上充电电荷的增多,充电电流逐渐减小。 (2)在LC振荡电路一次全振动的过程中,电容器充电几次 它们的充电电流方向相同吗 【答案】 (2)充电两次,充电电流方向不相同。 (3)为什么放电完毕时,电流反而最大 【答案】 (3)开始放电时,由于线圈的自感作用,放电电流不能瞬间达到最大值,而是逐渐增大,与此同时,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能。当放电完毕时,电场能全部转化为磁场能,此时电流达到最大。 突破·关键能力 要点一 电磁振荡的过程分析 「情境探究」 如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2。 【答案】 (1)电容器放电过程中,线圈中的电流逐渐增大,电容器的电场能转化为线圈中的磁场能。 (1)在电容器通过线圈放电过程中,线圈中的电流怎样变化 能量转化的形式是什么 (2)在电容器反向充电过程中,线圈中电流如何变化 电容器和线圈中的能量是如何转化的 【答案】 (2)电容器反向充电过程中,线圈中电流逐渐减小,线圈中的磁场能转化为电容器的电场能。 (3)线圈中自感电动势的作用 ... ...
