2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第4章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡(2)课件

第1节　电磁振荡\n一、振荡电流的产生　电磁振荡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：产生__________的电路．最简单的振荡电路为LC振荡电路．方向振荡电流\n2．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__________,电容器极板上的电荷逐渐减少,电容器里的电场__________,线圈的磁场逐渐______,电场能逐渐转化为________,振荡电流逐渐增大,放电完毕,电流达到最大,________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_____________逐渐减小,电容器将进行__________,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________,振荡电流逐渐减小,充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为_________．逐渐增大逐渐减弱增强磁场能电场能原来的方向反向充电增强电场能电场能\n二、阻尼振荡和无阻尼振荡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保持______．2．阻尼振荡：振荡电路的能量逐渐损耗,振荡电流振幅逐渐______,直到停止振荡．三、电磁振荡的周期与频率1．周期：电磁振荡完成一次_____________需要的时间．2．频率：1s内完成的周期性变化的______．说明：如果没有能量损失,也不受其他外界影响,这时的周期和频率叫振荡电路的__________和__________,简称振荡电路的周期和频率．不变减小周期性变化次数固有周期固有频率\n\n一、电磁振荡过程分析1．用图像对应分析i、q的变化关系,如图3－1－1.图3－1－1\n2．相关量与电路状态的对应情况电路状态甲乙丙丁戊时间t0T/4T/2TT电荷量q最多0最多0最多电场能最大0最大0最大电流i0正向最大0反向最大0磁场能0最大0最大0\n即时应用(即时突破,小试牛刀)1.某时刻LC振荡电路的状态如图3－1－2所示,则此时刻()图3－1－2\nA．振荡电流i在减小B．振荡电流i在增大C．电场能正在向磁场能变化D．磁场能正在向电场能变化解析：选AD.由图中,上极板带正电荷,下极板带负电荷及电流的方向可判断出正电荷在向正极板聚集,说明电容器极板上电荷在增加,电容器正在充电．电容器充电的过程中电流减小,磁场能向电场能转化．正确选项为A、D.\n\n\n即时应用(即时突破,小试牛刀)2.要想提高电磁振荡的频率,下列办法中可行的是()A．线圈中插入铁芯B．提高充电电压C．增加电容器两板间距离D．减小电容器两板间的正对面积\n\n类型一电磁振荡的动态分析例1在LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图3－1－3所示,则下列说法正确的是()图3－1－3\nA．若磁场正在加强,则电容器正在放电,电流方向为a→bB．若磁场正在减弱,则电场能正在减小,电容器下极板带负电荷C．若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器下极板带负电荷D．若磁场正在加强,则电容器正在充电,电流方向为b→a\n【精讲精析】在电磁振荡的一个周期内,磁场加强的过程,必定是电容器放电过程,振荡电流增大而电场能减小,根据线圈磁感线方向,用安培定则可确定线圈上振荡电流的方向,从而得知回路中电流方向是a→b,注意到这是放电电流,故电容器下极板带正电荷；磁场正在减弱的过程,必定是电容器充电过程,振荡电流减小而电场能增大,用安培定则判断此时电流方向仍是a→b,但这是充电电流,故负电荷不断聚到下极板,上极板则出现等量正电荷,电容器两极板的电荷不断增加．由以上分析可知,本题正确选项应为A、C.【答案】AC\n【方法总结】有关LC电路过程分析问题,要注意以下两点：(1)根据线圈中磁场方向、电容器极板的正负或电容器两端电压变化,确定电容器是充电还是放电过程．(2)熟练掌握电磁振荡时,电流、电荷量、电压、磁感应强度、电场强度、电场能、磁场能等物理量的周期性变化特点．\n类型二LC振荡电路的计算例2在LC振荡电路中,线圈的自感系数L＝2.5mH,电容C＝4μF.(1)该回路的周期多大？(2)设t＝0时,电容器上电压最大,在t＝9.0×10－3s时,通过线圈的电流是增大还是减小,这时电容器是处在充电过程还是放电过程？\n图3－1－4\n【答案】(1)6.28×10－4s(2)减小　充电\n