【課件】電磁振蕩 課件 高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

4.1電磁振蕩人教版（2019）物理選擇性必修第二冊

第四章問題？水波是由機械振動形成的。一顆石子投入水面會激起一陣漣漪，但是要形成持續(xù)的水波，則需要不斷地擊打水面。電視、廣播接收的是電磁波，要產(chǎn)生持續(xù)的電磁波，需要持續(xù)變化的電流。怎樣才能產(chǎn)生這樣的電流呢？LCLC振蕩電路大小和方向都做周期性迅速變化的電流叫振蕩電流。

產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。1.振蕩電流:2.振蕩電路:

①LC回路：由線圈L和電容器C組成的最簡單振蕩電路。②理想的LC振蕩電路:

只考慮線圈、電容器的作用，而忽略能量損耗。振蕩電流實際上就是交變電流，習慣上指頻率很高的交變電流一、電磁振蕩的產(chǎn)生放電過程電容器開始放電后，由于線圈的自感作用，放電電流不能立刻達到最大值，而是由0逐漸增大，同時電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時，放電電流達到最大值，電容器極板上沒有電荷。2、振蕩的變化規(guī)律：一、電磁振蕩的產(chǎn)生②充電過程

電容器放電完畢時，由于線圈的自感作用，電流并不會立即減小為0，而要保持原來的方向繼續(xù)流動，并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動，電容器充電，電容器兩極板帶上與原來相反的電荷，并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間，電流減小為0，電容器極板上的電荷最多。2、振蕩的變化規(guī)律：一、電磁振蕩的產(chǎn)生3、電磁振蕩電流、電量的變化圖像4、電磁振蕩的圖象分析電流I0t+-電容器電量Q0t+-+-+-+-正向放電正向充電反向放電反向充電二、振蕩的變化規(guī)律振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流，叫作振蕩電流。振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路。想一想與交流電有何區(qū)別？LC振蕩電路：當開關(guān)置于線圈一側(cè)時，由電感線圈L和電容C組成的電路，就是最簡單的振蕩電路，稱為LC振蕩電路。二、振蕩的變化規(guī)律漢武帝電容器充電結(jié)束，兩極板電荷量最大。電容器開始放電，回路中電流從0開始逐漸增大。兩極板電荷量減少。自感線圈給電容器反向充電結(jié)束，回路中電流為0，兩極板電荷量最大。電容器開始放電，回路中電流開始逐漸增大，兩極板電荷量減少。自感線圈再次給電容器反向充電結(jié)束，回路中電流為0，兩極板電荷量最大。LC電磁振蕩的產(chǎn)生過程漢武帝LC振蕩電路電流的周期性變化電容器極板上電荷量的周期性變化漢武帝1、LC電磁振蕩過程中幾個特殊時刻各參數(shù)的特征漢武帝LC回路工作過程具有對稱性和周期性，可歸結(jié)為：(1)、兩個物理過程：放電過程：電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q↓→i↑充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q↑→i↓(2)、兩個特殊狀態(tài)：充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最小放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小2、LC電磁振蕩的特點：漢武帝3、LC電磁振蕩的變化規(guī)律：(1)總能量守恒＝電場能＋磁場能＝恒量(2)電場能與磁場能交替轉(zhuǎn)化電場能磁場能充電磁感強度B電容器帶電量ｑ電路中電流ｉ同步變化同步變化步調(diào)相反兩極間場強E漢武帝itotBot磁場能oqtoEto4、LC電磁振蕩過程中各參數(shù)的變化規(guī)律圖像電場能to漢武帝

在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷、通過線圈的電流，以及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場和磁場都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。電磁振蕩

一個周期性變化放電充電充電放電ｑｉｑｉｑｉｑｉ++++----++++----q=Qm

i=0q=Qm

i=0q=0i=Imq=0i=Im二、振蕩的變化規(guī)律(1)兩個物理過程：放電過程：電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q↓→i↑充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q↑→i↓充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最小。放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小。LC回路工作過程具有對稱性和周期性，可歸結(jié)為：(2)兩個特殊狀態(tài)：1.電磁振蕩的特點：二、振蕩的變化規(guī)律(1)總能量守恒＝電場能＋磁場能＝恒量電場能磁場能放電充電2.電磁振蕩的變化規(guī)律(2)電場能與磁場能交替轉(zhuǎn)化電容器電壓ｕ電容器帶電量ｑ電路中電流ｉ同步變化同步變化步調(diào)相反二、電磁振蕩的產(chǎn)生

電磁振蕩與機械振動雖然有著本質(zhì)的不同，但它們還是具有一些共同的特點。在機械振動中，例如在單擺的振動中，位移x、速度v、加速度a這幾個物理量周期性地變化。在電磁振蕩中，電荷量q、電流i、電場強度E、磁感應強度B這幾個物理量也在周期性地變化。

在機械振動中，動能與勢能周期性地相互轉(zhuǎn)化。那么，在電磁振蕩中，能量是如何轉(zhuǎn)化的?電磁振蕩與機械振動的區(qū)別，知道嗎？i－v

q(u)－h(huán)E磁－

EkE電－

Ep振蕩電路+?+?+?放電放電充電充電單擺(1)與電場能有關(guān)的因素：電場能電場線密度電容器帶電量q電容器極板間電壓U電場強度E4、與電場能有關(guān)的因素：C5、與磁場能有關(guān)的因素：磁場能磁感線密度磁感強度B線圈中電流iC電場能電場線密度電容器帶電量q電容器極板間電壓U電場強度E1、(多選)如圖甲為LC振蕩電路，其中圖乙描繪的是流過電路中M點的電流隨時間變化規(guī)律的圖線，假設(shè)回路中電流順時針方向為正.則下列說法正確的是A.在第1s末到第2s末的過程中電容器

正在向外電路放電

B.在第1s末到第2s末的過程中電容器

的下極板帶負電C.在第2s末到第3s末的過程中M點的

電勢比N點的電勢低D.在第2s末到第3s末的過程中電路中電場能正在逐漸減小√√隨堂訓練2.如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電容器帶電情況和電感線圈中的磁感線方向情況.由圖可知，電感線圈中的電流正在______(填“增大”“減小”或“不變”).如果電流的振蕩周期為T＝10－4s，電容C＝250μF，則線圈的電感L＝______H.圖10減小10－6解析

根據(jù)磁感線方向，應用安培定則可判斷出電流方向，從而可知電容器在充電，電流會越來越小.3.(多選)在LC振蕩電路中，若某個時刻電容器極板上的電荷量正在增加，則A.電路中的電流正在增大B.電路中的電場能正在增加C.電路中的電流正在減小D.電路中的電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化BC4.如圖所示為理想LC振蕩回路，某時刻電容器極板帶電情況和線圈中的磁場方向如圖，下列哪些說法是正確的（

）A.此時電容器正在充電B.此時線圈中的磁場能在減少C.若在線圈中插入鐵芯，振蕩電流的頻率增大D.若增大電容器極板間距，振蕩電流的頻率增大DD.磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化5.某時刻LC回路的狀態(tài)如圖所示,則此時刻()A.振蕩電流i正在減小B.振蕩電流i

正在增大C.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化CL由電流方向和電容器上電量可判斷電路中正在充電.AD6.

LC回路中電容器兩端的電壓隨時間變化的關(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.在時刻t2至t3,電路中電場能不斷增大D.在時刻t3至t4,電容的帶電量不斷增大UOt1t2t3t4tBC6.（多選）對振蕩電路，下列說法正確的是（

）B.振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為A.振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的時間為C.振蕩過程中，電容器極板間電場強度的變化周期為D.振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應強度的變化周期為CD+?+?+?放電7.在如圖甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定電路中振蕩電流逆時針方向為正方向，則電路中振蕩電流隨時間變化的圖像是（）D8.此圖是充電還是放電？+++++_____答:放電___+++1.LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流是高頻正弦交流電。2.LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流物理原因是電容器的充放電作用和線圈

的自感作用；3.在解決振蕩電路振蕩