高二物理最新教案-高二物理电磁振荡 精品
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电磁振荡和电磁波一、教法建议抛砖引玉本章教材的核心内容是麦克斯韦的电磁理论,但由于考查重心以电磁振荡的过程和电磁波特性为主,所以教学时这方面内容应详讲重练,而其它则简单地阐述。
指点迷津教材对电磁振荡产生过程的分析是从能量转换着眼,重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化上。
教学时可引导学生逐步分析教科书中图6-2甲、乙、丙、丁、戊所示的电磁振荡过程要使学生明确何时电场能转化为磁场能,何时磁场能转化为电场能;何时电场能最大,何时磁场能最大。
电场能与磁场能间的转化条件是电感线圈的自感作用和电容器的充放电作用。
要启发学生从电磁感应的角度搞清楚:为什么充好电的电容器开始放电时电路里的电流不能立刻达到最大值,电场能为什么不能转化为磁场能,为什么电容器放电完毕时电路里的电流还要继续流动。
电磁振荡产生的物理过程比较抽象,为了帮助学生理解可用单摆的摆动作类比,电容器充完电时相当于把摆球从平衡位置拉到最高点,电场能相当于摆球势能,磁场能相当于摆球动能。
电容器在放电过程中电场能转化为磁场能,相当于摆球由最高点向平衡位置运动。
摆球势能转化为动能。
电容器放电完毕电场能全部转化为磁场能,相当于摆球到达平衡位置时摆球势能全部转化为动能。
如果想使学生建立起较完整的电磁振荡概念,就要使学生明确“电”不仅指电容器两极板上的电荷,也指该电荷产生的电场,“磁”不仅指电感线圈中的电流,也指该电流产生的磁场。
电磁振荡是指这些电荷、电场、电流、磁场都随时间做周期性的正弦变化的现象,为了使学生分清振荡电流与前章所讲的交变电流的区别,要指出振荡电流是一种频率很高的交变电流,很难用交流发电机产生,一般用LC回路产生。
可说明在演示实验中我们有意加大电感线圈的电感L和电容器的电容C使振荡电流周期变大(频率减小)以便观察,无线电技术中所应用的振荡电流频率约1兆赫左右或几十兆赫。
阻尼振荡和无阻尼振荡除了按教材内容介绍外,可与单摆的摆动进行对比说明,还可用示波器演示LC回路产生阻尼振荡时的情形,让同学观察振幅衰减的情况,并用示波器观察补充能量后产生的无阻尼振荡波形,看到振幅一定的情况,通过观察示波器的波形能对教科书中图6-3的图象留下深刻的印象。
14.2 电磁振荡【教学目标】1、知识与技能:理解LC回路中产生振荡电流的过程掌握分析电磁振荡过程及变化的规律。
知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别2、过程与方法:了解物理过程的一般推理方法3、情感态度与价值观:体会动态和暂态的辨证关系【重点难点】1、重点:对振荡电路,振荡电流基本概念的理解和电磁振荡现象的认识电场能和磁场能的转化过程2、难点:LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点。
【授课内容】引入新课引导学生见课本图示,参照此图认真阅读课本关于电磁振荡的叙述,以便在头脑中建立起形象的电磁振荡的物理图象。
进行新课一、电磁振荡现象概念总结1、像这样产生的大小和方向的电流,叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路,叫振荡电路,上面的LC回路叫。
2、再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形,就会发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样,也是按正弦规律变化的。
指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也是按变化的。
二、电磁振荡的产生过程①给电容充电,如图所示,电容器中储存一定的电场能(E电)②电容C放电,如图所示,电场能转化为磁场能③反向充电过程,是磁场能转化为电场能的过程④电容C再次反向放电过程像上述情况,电路中的电场能和磁场能(与之对应的电荷Q和电流i)做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象。
三、无阻尼振荡和阻尼振荡(1)振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电流的振幅(Im)将不变,如图9所示,叫做无阻尼振荡(或等幅振荡)(2)阻尼振荡,任何振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流i的振幅逐渐减小,如图10所示,这叫做阻尼振荡(或叫减幅振荡),请同学们想一下,电路损耗的能量哪里去了?如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量,就可以保持等幅振荡,这类似于受迫振动。
四、电磁振荡的周期和频率T=f=【课堂训练】例1、当LC振荡电路中电流达到最大值时,下列叙述中正确的是()。
A.磁感应强度和电场强度都达到最大值B.磁感应强度和电场强度都为零C.磁感应强度最大而电场强度为零D.磁感应强度是零而电场强度最大例2、下图为LC振荡电路中电容器板上的电量q随时间t变化的图线,由图可知()。
概述 本章讲述电磁振荡、电磁场和电磁波的概念以及电磁波的发射、传播和接收等知识,是前面所学电磁学、机械振动和机械波等知识的继续.从运动形式上看,机械波也好,电磁波也好,都具有波动的共性,教学中既要注意它们的共性,又要说明它们的区别.本章的核心是麦克斯韦的电磁场理论.麦克斯韦在建立电磁场理论过程中,跟变化的磁场产生电场相类比,提出了变化的电场也会产生磁场,并进而预言了电磁波的存在.这个预言20年后为赫兹所证实.教学中,可根据实际情况,适当介绍麦克斯韦是如何在前人研究的基础上发展电磁场理论的.本章的基本概念比较抽象,在高中阶段只宜做定性的介绍,教学中要注意掌握好深广度,使学生便于理解和接受.第第11节节 电电磁磁振振荡荡 教教案案教学要求:1.知道什么是LC 振荡电路和振荡电流.2.知道LC 回路中振荡电流的产生过程.3.知道产生电磁振荡过程中,LC 振荡电路中的能量转换情况.知道阻尼振荡和无阻尼振荡.【【演演示示实实验验】】11.. 振振荡荡电电流流A . 大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流.B . 能够产生振荡电流的电路,叫做振荡电路.由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC 振荡电路C . 振荡电路的特点(1) 振荡电流是频率很高的交变电流.(2) 振荡电流跟正弦交变电流一样,也按正弦规律变化.22.. 产产生生振振荡荡电电流流的的条条件件::输输入入能能量量33.. 振振荡荡电电流流与与交交流流电电的的区区别别A . 频率范围: 交流电频率很低;振荡电流频率很高且范围很广。
B . 产生原因: 交流电由线圈在磁场中转动产生 ;振荡电流由振荡电路产生C . 功率:交流电功率很大;振荡电流功率一般很小D. 应用:交流电应用在工农业生产和日常生活;振荡电流应用在各种电子设备中 44.. 振振荡荡电电流流的的产产生生过过程程机械振动和电磁振荡有本质的不同,但它们具有共同的变化规律.在振荡电路里产生振荡电流的过程中电容器极板上的电荷、通过线圈的电流以及跟电流电荷相联系的磁场和电场都发生周期性的变化.55.. 阻阻尼尼振振荡荡和和无无阻阻尼尼振振荡荡A. 无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡电流的振幅保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,也叫做等幅振荡.B. 阻尼振荡:任何电磁振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅逐渐减小,这种振荡叫做阻尼振荡,或叫做减幅振荡.(1) 振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能(产生焦耳热),还有一部以电磁波的形式向外辐射出去.(2) 如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去,就可以保持等幅振荡.LC振荡电路中的振荡电流按正弦规律变化,电路的状态与相应的物理量对应.电磁振荡分阻尼振荡和无阻尼振荡.【例1】在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,以下说法正确的是()A.电容器极板间的电压为零,磁场能开始向电场能转化B.电流达到最大值,线圈产生的磁场最强C.如果没有能量辐射损耗,这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能D.线圈中产生的自感电动势最大【例2】某时刻LC振荡电路的状态如图所示,箭头表示此时电流方向,则此时刻()A.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转化D.磁场能正在向电场能转化【例3】如图所示,L是电阻不计的线圈,C为电容器,R为电阻,开关S先闭合的,现将开关S断开,并从这一时刻开始计时,设电容器A极板带正电荷时为正.则电容器A极板上的电荷q随时间t变化的图像?。
第一节电磁振荡●本节教材分析LC回路中的电磁振荡是本章的重点,LC回路对于学生来说,是一种非常陌生的电路。
从形式上看,它的工作过程不如机械振动直观;从理论上看,它是电容器和电感线圈中电场和磁场相互作用的复杂过程,因此,完本钱节课的关键是做好演示实验。
为了增强实验的直观性,一方面,要选择电阻值较小,电感值较大的线圈,使振荡电流的幅值和周期足够大。
另一方面,用示波器代替课本中的电流表,这样既可以使学生认识到振荡电流变化的周期性,又可以使学生认识到振荡电流的衰减。
要使学生从理论上认识电磁振荡过程中电场能和磁场能的相互转化过程,可以先引导学生复习电容器的充放电过程和电感对电流变化的阻碍作用,然后逐步引导学生分析教材中的插图所示的电磁振荡过程,使学生明确电场能和磁场能的转化过程和转化原因。
电磁振荡理论作为电磁波发射的理论根底之一,为了不使学生在学习电磁波发射时形成模糊认识,一方面要指出振荡电流与照明用交变电流的联系与区别,另一方面要注意电磁场中的磁场和振荡电路中线圈中的磁场的区别。
阻尼振荡和无阻尼振荡可通过演示实验和类比机械振动中的受迫振动来完成教学任务。
●教学目标:一、知识目标1、知道什么是LC振荡电路和振荡电流.2、知道LC回路中振荡电流的产生过程.3、知道产生电磁振荡过程中,LC振荡电路中的能量转换情况。
4、知道阻尼振荡和无阻尼振荡.二、能力目标1、培养学生的观察能力.2、培养学生的综合分析能力.三、德育目标使学生认识事物的开展变化及其规律.●教学重点电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律.●教学难点LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律.●教学过程:一、引入新课[师]在信息技术高速开展的今天,电磁波对我们来说越来越重要。
从移动到播送电视,从互联网到航空导航,从卫星遥感到宇宙探测,它们的工作和运行都要利用电磁波,那么,电磁波是如何产生的?请同学们回忆机械波是怎样产生的?[生]机械波是机械振动在介质中传播形成的,机械波是一种特殊的机械振动。
电磁振荡与电磁波物理教案引言:
本篇教案旨在介绍电磁振荡与电磁波的基本理论知识。
学习电磁振荡与电磁波对于理解光学、无线通信等领域具有重要意义。
通过本教案的学习,学生将能够掌握电磁振荡的基本概念、电磁波的性质以及其在现实生活中的应用。
1. 电磁振荡的基本概念
1.1 电荷的振动
1.2 电磁场的形成
1.3 驻波与谐振
2. 电磁波的基本性质
2.1 理解电磁波的概念
2.2 波长与频率的关系
2.3 光的电磁性质
2.4 电磁波的传播速度
3. 电磁波的分类
3.1 长波与短波
3.2 射线与散射
3.3 可见光与其他波段的区别
4. 电磁波的应用
4.1 电磁波在通信中的应用
4.2 电磁波在医学影像中的应用
4.3 电磁波单色仪的工作原理
4.4 电磁波在遥感中的应用
5. 总结
电磁振荡与电磁波是现代物理学中的重要概念,对于理解光学、无
线通信和医学影像等领域具有重要意义。
通过本教案的学习,我们了
解了电磁振荡的基本概念、电磁波的性质以及其在现实生活中的应用。
希望同学们通过学习,能够深入理解电磁振荡与电磁波的本质,并将
其应用于科学研究和技术创新中。
高中物理电磁振荡问题教案
教学内容:电磁振荡
教学目标:
1. 理解电磁振荡的基本原理和特点;
2. 掌握电磁振荡的公式和计算方法;
3. 能够应用电磁振荡理论解决实际问题。
教学重点:电磁振荡的概念和计算方法。
教学难点:理解电磁场和电荷之间的相互作用。
教学过程:
一、导入新课
1. 老师引导学生回顾电磁场和电荷之间的相互作用,并讲解电磁振荡的概念和特点。
2. 提出问题:为什么电磁振荡是重要的物理现象?
二、讲解电磁振荡的原理和公式
1. 讲解电磁振荡的基本原理,包括电容器、电感线圈和电荷之间的相互作用。
2. 推导电磁振荡的公式:T=2π√(L/C),其中T为振动周期,L为电感,C为电容。
3. 通过实例分析,演示电磁振荡的计算方法。
三、实例演练
1. 给出一个电容为0.1F、电感为0.2H的电路,求其振动周期。
2. 学生自行计算,并与同桌讨论,最后老师进行详细讲解和解析。
四、课堂小结
1. 老师对本节课内容进行总结,强调电磁振荡的重要性和实际应用价值。
2. 学生提出疑问和问题,老师进行解答和引导。
五、课后作业
1. 完成课堂作业:计算电磁振荡的周期。
2. 阅读相关教材,预习下节课内容。
教学效果评估:
1. 学生能够准确理解电磁振荡的概念和原理;
2. 学生能够熟练运用电磁振荡公式解决实际问题;
3. 学生思维活跃,积极参与课堂讨论和练习。
第29单元:电磁振荡教学目的:了解电磁振荡产生的过程。
教学过程:一、学习电磁振荡和电磁波的重要性。
无线电广播是利用电磁波传播的,电视广播也是利用电磁波传播的,导弹,人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。
那么,电磁波是什么呢?它是怎样产生的,有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢?这一章就要研究这些问题。
要了解电磁波,首先就要了解什么是电磁振荡,我们就从电磁振荡开始学习。
二、新课内容:将电键扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。
2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。
能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫LC回路。
3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。
4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:(甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。
乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。
丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。
综述:① 充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。
② 放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。
③ 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。
从能量看:磁场能在向电场能转化。
2 电磁振荡一、教学目标(1)知道什么是LC振荡电路和电磁振荡。
(2)了解LC回路中振荡电流的产生过程。
(3)知道产生电磁振荡的过程中,LC振荡电路中的能量转换情况。
(4)了解阻尼振荡和无阻尼振荡。
二、重点、难点1.LC回路的工作过程和相关物理量的变化规律。
2.振荡电流产生的物理原因和实质。
三、教学过程(-)引入新课我们知道广播、电视、雷达等信号要依靠电磁波传送,那么电磁波是如何产生的呢?请同学们回忆机械波是怎样产生的。
(请学生回答)电磁波是利用电磁振荡产生的。
(二)进行新课电磁振荡是怎样产生的呢?观察下面的实验:简单的给学生说明电路组成,画出示意图我们看到电流表的指针左右摆动,表明电路里产生了大小和方向作周期性变化的电流。
1.这种电路产生的大小和方向都作周期性变化的电流,叫做振荡电流。
2.能够产生振荡电流的电路,叫做振荡电路。
如上图,是一中简单的振荡电路,称为LC回路。
注意:我们做实验能观察到电流表指针左右摆动,表明这个电路中振荡电流的频率是很低的。
这种大电感和大电容组成的LC回路仅供演示,不能实用。
在无线电技术中实际使用的振荡电流的频率是很高的,要用示波器观察。
可以发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦交流电一样,也是按正弦规律变化。
那么,LC回路中的振荡电流是怎样产生的呢?3.LC回路振荡过程分析:理解LC回路产生振荡电流的过程,关键是理解线圈的自感作用和电容器的充放电作用。
设想,如果电路中没有线圈只有电容器,充电后接通电路,产生瞬时电流,正负电荷中和后,电流也就消失了,电容器只能放电一次。
如果电路中还有一个电感线圈,充电后的电容器对电感线圈放电,情况就不一样了。
电容器开始放电形成电流时,由于线圈的自感作用,使得电路中的电流逐渐增大,随着电流的逐渐增强,线圈周围的磁场也逐渐增强。
同时,电容器极板上的电荷逐渐减少,电容器的电场逐渐减弱,在这个过程中,电容器的电场能逐渐转化成线圈中的磁场能。
放电完毕,电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能。
高中物理电磁振荡的教案
教学目标:
1. 了解电磁振荡的基本概念和性质。
2. 掌握电磁场中振荡的数学描述。
3. 能够应用Maxwell方程组解决电磁场中的振荡问题。
教学重点:
1. 电磁振荡的基本概念和原理。
2. 电磁场中的振荡数学描述及解决方法。
教学难点:
1. 能够灵活运用Maxwell方程组解决电磁场中的振荡问题。
教学准备:
1. 课件、投影仪等教学设备。
2. 相关实验器材。
教学流程:
1. 导入:引导学生思考电磁场中发生的振荡现象,引出电磁振荡的概念。
2. 讲解:介绍电磁振荡的基本原理和性质,以及其在电磁场中的表现。
3. 演示:通过实验演示电磁场中的振荡现象,加深学生对电磁振荡的理解。
4. 计算:通过具体实例,讲解电磁场中振荡的数学描述和解决方法,引导学生进行相关计算练习。
5. 应用:引导学生通过Maxwell方程组解决电磁场中的振荡问题,提高学生的应用能力。
6. 总结:概括本节课的重点内容,巩固学生所学知识。
教学延伸:
1. 探究电磁场中的不同振荡模式。
2. 研究电磁振荡在无线通信等领域的应用。
教学反馈:
1. 设计相关练习题,检查学生对电磁振荡的掌握情况。
2. 留作业,督促学生巩固所学内容。
教学资源:
1. 教材资料。
2. 相关实验仪器。
3. 网络资源、教学软件等。
14.2 电磁振荡【教学目标】1、知识与技能:理解LC回路中产生振荡电流的过程掌握分析电磁振荡过程及变化的规律。
知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别2、过程与方法:了解物理过程的一般推理方法3、情感态度与价值观:体会动态和暂态的辨证关系【重点难点】1、重点:对振荡电路,振荡电流基本概念的理解和电磁振荡现象的认识电场能和磁场能的转化过程2、难点:LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点。
【授课内容】引入新课电磁振荡演示实验,简介仪器,电磁振荡示教板,电感L,电容C,另附晶体管振荡器,市售40V干电池,演示操作,先用40V电源给电容C充电,再将开关S拨到G端。
[提出问题]将会发生什么现象?它说明了什么?引导学生见课本图示,参照此图认真阅读课本关于电磁振荡的叙述,以便在头脑中建立起形象的电磁振荡的物理图象。
进行新课一、电磁振荡现象概念总结1、像这样产生的大小和方向交替变化的电流,叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路,叫振荡电路,上面的LC回路叫LC振荡电路。
2、再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形,就会发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样,也是按正弦规律变化的。
指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也是按正弦规律变化的。
二、电磁振荡的产生过程(可结合投影幻灯,启发思考进行分析讲解)①给电容充电,如图所示,电容器中储存一定的电场能(E电)②电容C放电,如图所示,电场能转化为磁场能C上带电量,电场能(电压)逐渐减小(降低),电路中的电流、磁场能则逐渐增大,请同学们想一下这样转化的条件是什么?为什么是“逐渐”的?随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至,当C放电完了时,如图所示(电场能为0,0=0,U=0),磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im).③反向充电过程,如图所示,是磁场能转化为电场能的过程,C放电完了时,由于L的自感作用,电路中移动的电荷不能立即停止运动,仍保持原方向流动,C反向充电,同理则有i减小,ε磁减小,而ε电增大(Qc,Uc也随之增大),直到ε磁(i)减为零,ε电(Qc,Uc)增为最大,如图5所示。
电磁振荡高中物理讲解教案
目标:通过本节课的学习,学生能够掌握电磁振荡的基本概念和原理,理解电磁场的产生和变化过程。
一、导入:引导学生回顾前几节课学习的内容,复习电场和磁场的基本知识,铺设电磁振荡的基础。
二、概念解释:解释电磁振荡的概念,即在电路中,由于电容器和电感器的相互作用,电磁场和电磁波在电路中的频繁变化。
三、原理讲解:详细讲解电磁振荡的原理,包括电荷在电容器和电感器间的周期性流动,电场和磁场能量的转换和储存。
四、实例分析:通过实例分析具体的电磁振荡情况,例如LC振荡电路和RLC振荡电路,让学生了解不同电路参数对电磁振荡的影响。
五、案例练习:提供一些电磁振荡的练习题,让学生巩固所学知识,并培养解决问题的能力。
六、总结:总结本节课的重点内容,强调电磁振荡的重要性和应用价值,为下节课的学习打下基础。
七、作业布置:布置相关作业,让学生继续深入学习电磁振荡的知识,加深对电磁学的理解。
八、反馈与评价:收集学生对本节课的反馈意见,评价学生对电磁振荡的掌握情况,为后续教学提供参考。
通过以上教学安排,相信学生能够更加深入地理解电磁振荡的概念和原理,提高学生的实际运用能力和解决问题的能力。
电磁振荡【教学目标】1.理解振荡电路和振荡电流的定义。
2.知道等幅振荡和减幅振荡概念。
3.会分析振荡电流变化过程中,电场能和磁场能的相互转化的规律,并会分析振荡电流在一个周期变化过程中,电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流大小和方向的变化情况。
4.理解振荡电流产生的原因及本质。
【教学重难点】1.通过实验总结概念:振荡电路、振荡电流、减幅振荡以及等幅振荡等。
2.分析LC回路中振荡电流的产生过程是本节的重点和难点,电磁振荡产生的物理过程较为抽象,所以重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化规律。
还必须明确回路电流与电容器板上电荷的变化情况恰好相反,电流增大,电荷减少;电流最大,电荷最小(为零),以及回路中各个物理量之间的变化规律。
3.理解振荡电流产生的原因及本质。
【教学方法】举例、提问、小组实验、多媒体课件、讨论等。
【实验器材】电容C、电感L、电流表G、电池组、导线、开关等【教学过程】(1)新课引入日常生活中打电话是通过什么传播实现信息交互?利用电磁波。
简单举例生活中电磁波的应用,提出电磁波到底如何产生的?类比机械波,电磁波和机械波一样,产生需要一个波源。
那么这个“波源”究竟是什么呢?复习回顾麦克斯韦电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
要产生电磁波,空间需要一个周期性变化的电场或磁场。
那么如何才能产生这样一个周期性变化的电场或磁场呢?这就是今天我们学习的内容:电磁振荡。
(2)新课教学1.小组实验:介绍仪器:电容C 、电感L 、电流表G 、电池组E c 、晶体管振荡器、示波器。
实验过程:接入LC 电路,接着把开关扳到电池组一边,给电容器充电,稍后再把开关扳到线圈端,让电容器放电。
(提醒学生注意观察电流表指针的变化)现象和分析:现象:电流表指针左右摆动。
表明:电路中产生大小和方向做周期性变化的电流。
引出概念:振荡电流——大小和方向交替变化的电流。
振荡电路——能产生振荡电流的电路。
(LC 振荡电路)减幅振荡和等幅振荡1.任何振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅逐渐减少,叫做减幅振荡。
电磁振荡-教科版选修2-1教案教学目标本课程的教学目标为:1.了解电磁振荡的概念和基本原理,能够分析电路中的电磁振荡现象。
2.熟练掌握电磁振荡的相关公式和计算方法。
3.能够运用所学知识分析和解决与电磁振荡相关的实际问题。
教学重点和难点本课程的教学重点包括:1.电磁振荡的概念和基本原理。
2.LC振荡电路的分析和计算。
3.电磁振荡在通信系统中的应用。
本课程的教学难点包括:1.理解电磁振荡的物理本质和数学模型。
2.掌握LC振荡电路的分析和计算方法。
3.理解电磁振荡在通信系统中的重要应用。
教学内容一、电磁振荡的概念和基本原理1.定义:电磁振荡指的是电荷在电磁场中周期性变化的现象。
2.原理:电磁波是由电场和磁场相互作用产生的,电磁振荡是电场和磁场相互转化的过程。
3.特性:电磁波的频率、波长、速度等特性与其振荡的电场和磁场有关。
二、LC振荡电路的分析和计算1.电路结构:LC振荡电路由电感和电容组成,通过交流电源驱动,产生周期性的电流和电压振荡。
2.基本公式:LC振荡电路的周期、频率、共振条件等公式。
3.计算方法:运用基本公式对LC振荡电路的各项参数进行分析和计算。
三、电磁振荡在通信系统中的应用1.无线电通信:无线电通信用到的天线、收发器、调制解调器等设备都需要使用电磁振荡。
2.调频广播:调频广播利用调频振荡器产生高频电信号,将声音信号调制到高频信号上进行传输。
3.短波收音机:短波收音机通过天线接收到宇宙中的短波信号,利用电磁振荡进行解调,输出声音信号。
教学方法本课程采用以下教学方法:1.讲授教学法:讲解电磁振荡的概念、原理、特性和LC振荡电路的分析和计算方法。
2.实验教学法:通过实验演示LC振荡电路的实际运作过程,并观察电路参数的变化和振荡信号的特性。
3.课堂讨论法:利用课堂讨论的形式,让学生共同探讨与电磁振荡相关的实际问题,并寻找解决办法。
教学评估本课程的教学评估主要包括以下方面:1.课堂考试:考查学生对电磁振荡的相关概念和基本原理的掌握程度。
高考物理电磁振荡的基本规律专题复习教案一、引言电磁振荡是物理学中重要的概念之一,深入理解电磁振荡的基本规律对于高考物理的学习至关重要。
本文将围绕电磁振荡的基本规律展开专题复习教案,从理论基础到实际应用,全面概括电磁振荡的相关知识点。
二、电磁振荡的基本概念1. 电磁振荡的定义电磁振荡是指在电路中由于电容和电感的作用,电荷或电流以一定频率在电路中周期性地来回振荡的现象。
2. 电磁振荡的基本要素电磁振荡包括电容、电感和电阻三个基本要素。
电容负责储存电荷,电感则负责储存磁场能量,而电阻则会耗散电能。
三、电磁振荡的基本规律1. 电磁振荡的频率电磁振荡的频率由电容和电感的数值决定,可以通过以下公式计算:\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]其中,f为振荡频率,L为电感的数值,C为电容的数值。
2. 电磁振荡的周期电磁振荡的周期是指一个完整的振荡所需的时间。
周期与振荡频率的关系为:\[T = \frac{1}{f}\]其中,T为振荡周期。
3. 电磁振荡的能量电磁振荡过程中,能量在电容和电感之间相互转换。
振荡电流通过电感时,电感存储磁场能量;振荡电流通过电容时,电容存储电场能量。
能量的转换周期性地进行,而总能量保持不变。
四、电磁振荡的应用1. 电子钟电子钟内部通过电磁振荡来驱动时钟指针的运动,确保时间的准确性。
2. 无线电通信无线电通信系统利用电磁振荡来产生无线电信号,并通过调制解调技术实现信息的传输。
3. 各种传感器温度传感器、压力传感器等各种传感器通常使用电磁振荡来实现对物理量的测量。
五、实验教学设计为了帮助学生更好地理解电磁振荡的基本规律,我们设计了以下实验教学方案:1. 实验名称:测量电磁振荡的频率实验材料:电路板、电容器、电感线圈、信号发生器、示波器实验步骤:搭建电路,通过改变电容或电感的数值,使用示波器测量电磁振荡的频率并记录数据。
2. 实验名称:观察电磁振荡的能量转换实验材料:电路板、电容器、电感线圈、示波器、电压表实验步骤:搭建电路,在振荡过程中使用示波器观察电位差的变化,并使用电压表测量电容和电感上的电压。
电磁振荡教案教学目标1.理解LC回路中产生振荡电流的过程2.会分析电磁振荡过程中,电容器上的电荷、电压、电场强度以及电场能和电路中电流、磁感应强度、磁场能随时间周期性变化的规律。
3.知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别。
4.通过观察实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生观察能力,类比推理能力,以及理解和概括能力。
重难点1.会分析LC电磁振荡过程中电荷、电流等物理量随时间作周期性变化的规律2.会根据图象分析变化规律、确定当前的状态和根据变化规律或当前状态画图象。
教学过程一、电磁振荡的产生通过观察flash演示,概括出振荡电流、振荡电路、LC振荡电路等概念1.振荡电流:大小和方向都做周期性变化的电流;振荡电流是一种频率很高的交变电流。
2.振荡电路:能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路,常见的是LC振荡电路;LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。
3.LC振荡电路:由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。
二、分析电磁振荡的过程1.振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能和磁场能的周期性转化。
2.振荡过程1)电容器放电过程:电容器的电量、电压、电场强度、电场能的变化情况,电路的电流、自感线圈产生的磁感应强度、磁场能的变化情况。
放电完毕的瞬间:电压、电量、电场强度、电场能各是多少?电流、磁感应强度、磁场能各是多少?2)电容器的反向充电过程:电容器的电量、电压、电场强度、电场能的变化情况,电路的电流、自感线圈产生的磁感应强度、磁场能的变化情况。
反向充电完毕瞬间:电压、电量、电场强度、电场能各是多少?电流、磁感应强度、磁场能各是多少?3)电容器再放电过程:4)电容器再充电过程:分析以上过程得出电磁振荡的定义,电磁振荡:在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷、通过线圈的电流,以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化三、用图象描述LC振荡电路中电流、电量等随时间变化的规律(flash演示)四、电磁振荡的规律特点:LC回路LC回路的工作具有对称性和周期性,归结如下(1)、两个物理过:放电过程;电场能转化为磁场能,q↓→ i↑充电过程:磁场能转化为电场能,q↑→ i↓(2)、两个特殊状态:充电完毕:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小。
1. 电磁振荡-教科版选修2-1教案一、教学目标1.了解电磁振荡的基本概念和特征。
2.理解电磁振荡的产生和传播过程。
3.掌握计算电磁振荡的频率、周期和波长的公式。
4.能够用示波器进行电磁振荡实验并分析实验结果。
二、教学重点1.电磁振荡的特征和产生过程。
2.计算电磁振荡的频率、周期和波长的公式。
三、教学难点1.理解电磁波的产生和传播过程。
2.掌握使用示波器分析电磁振荡实验结果的方法。
四、教学内容1.电磁振荡的概念和特征–电磁振荡的定义–电磁振荡的特征–电磁振荡的类别2.电磁振荡的产生和传播–电荷在电场中受到的力–带电体的振动–频率、周期和波长的关系3.计算电磁振荡的频率、周期和波长–频率公式的推导和应用–周期公式的推导和应用–波长公式的推导和应用4.示波器测量电磁振荡–示波器的结构和工作原理–示波器的调节和使用方法–电磁振荡的波形分析五、教学方法1.讲解电磁振荡的基本概念和公式。
2.播放电磁振荡实验视频,说明实验过程和结果。
3.进行电磁振荡实验,使用示波器进行数据采集和分析。
4.设计电磁振荡的计算练习,检验学生掌握情况。
六、教学工具和设备1.讲解和实验使用的电磁振荡模型。
2.示波器一台,信号发生器一台,电源一台。
3.电池、导线、电容器和电阻器等元器件。
4.书本和课件。
七、教学时间安排本教案共计2课时,按照以下时间安排:1.第一节课:电磁振荡的基本概念和特征(0.5课时)、电磁振荡的产生和传播(0.5课时)。
2.第二节课:计算电磁振荡的频率、周期和波长的公式(0.5课时)、示波器测量电磁振荡(0.5课时)。
八、教学评估1.通过课堂思考题和小组讨论,检查学生对电磁振荡的理解和掌握程度。
2.设计计算练习和实验报告,评估学生的计算能力和实验设计能力。
3.根据学生的表现,及时反馈,纠正不足,增强学生的自信心和积极性。
第十四章电磁波
新课程学习
14.2 电磁振荡
★新课标要求
(一)知识与技能
1.知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。
2.LC回路中振荡电流的产生过程。
3.知道在电磁振荡过程中,LC回路中的能量转化情况。
4.知道电磁振荡的周期和频率。
(二)过程与方法
通过结合生活中各种相应现象及常识,理解电磁振荡在人们生活中的地位。
(三)情感、态度与价值观
1.体会物理知识在生活中的重要作用,培养勇于探索的精神。
2.培养学生实验探求知识的意识,增强求知欲望。
★教学重点
电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律。
★教学难点
LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律。
★教学方法
演示分析法,类比推理法
★教学用具:
电感线圈一个(L>500 H,R<500Ω),200μF金属化纸介电容一个,示波器、学生电源
各一台,单刀双掷开关一个,LC回路振荡过程模拟课件一份,导线若干
★教学过程
(一)引入新课
师:上节课我们已经了解了电磁波的发现历程,初步认识了电磁波。
在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要。
从移动电话到广播电视,从互联网到航空导航,从卫星遥感到宇宙探测,它们的工作和运行都要利用电磁波。
可是,电磁波是怎样产生的?它有哪些性质?它是怎样传送信息的?要解决这些问题,我们首先来学习有关电磁振荡的知识。
(二)进行新课
1.电磁振荡的产生
实验演示:(1)出示电路图投影片,照电路图连接电路。
(2)引导学生分析:将S扳到a点,电容器是充电还是放电?上极板带何种电荷?
[学生得出结论]电容器充电,上极板带正电。
(3)提示学生注意观察示波器图象,然后将开关S扳到b点。
[提问学生]你观察到什么信号?
[学生回答]振幅逐渐减小的正弦交流信号。
分析上述电路的主要组成部分,并指出示波器和电源分别用来显示信号波形和充电,板书LC回路定义。
1、LC回路:由自感线圈和电容器组成的电路叫做LC回路。
[演示]多媒体课件演示,从电容器放电瞬间开始,LC回路在振荡过程中,电容器的带
电量和极板间场强,自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律,将结果填入表格,板书小标题和表格。
2、LC回路的工作特点(图表和图象)
(1)
其中q m,E m,i m,B m分别表示电量、场强、电流和磁感应强度的最大值。
先将示波器观察到的电流信号绘制成图象,然后根据上表请学生绘制i-t,q-t等图象,板书图象。
(2)放电充电放电充电
分析上述电流的变化特点,板书振荡电流概念。
3、振荡电流、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流,实际振荡电流的频率很高,是高频正弦交流。
继续分析振荡电流的来源,板书振荡电路概念。
4、振荡电路,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC回路是一种简单的振荡电路。
分析上图中各量随时间的变化关系,板书电磁振荡的概念。
5、电磁振荡,振荡电路中的电荷、电流、电场和磁感应强度都发生同期性变化的现象叫电磁振荡,在电磁振荡过程中,电场能和磁场能同时发生周期性变化。
[请学生回答]本节开始观察到的振荡电流的振幅怎样变化?
[学生回答]不断减小。
师:由于电路中存在电阻,电阻消耗电能,转化为内能。
另外,电路中的一部分能量还要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,所以,振荡电路中能量不断减少,振荡电流的振幅不断减小,最后会停止振荡。
师:怎样才能保持振荡电流的振幅不变呢?
生:可以不断地把能量补充到振荡电路中。
师:在实际电路中,可以用晶体管等电子器件为LC电路补充能量。
2.电磁振荡的周期和频率
师:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫周期,用T表示。
一秒钟完成周期性变化的次数叫频率,用f表示。
(给出上述定义之后,利用设问进行引导。
)
[设问]电磁振荡的周期和频率跟哪些因素有关呢?下面就通过实验来研究这个问题。
[出示电路图投影片]
根据电路图连接电路,将L 、C 调到某一值,然后通过开关S 先给电容器充电,再观察振荡周期。
分别改变L 、C 的值,先后重复上面操作,观察振荡周期是否变化。
通过上面的实验发现,电磁振荡的周期跟电路中的工作元件有关,即与电路的特点有关。
师:理论分析表明, LC 回路的周期与自感系数L 、电容C 的关系是
T =2π
LC
频率:
f =
LC
π21
请学生填出公式中各量对应的单位。
T (s ) f (Hz ) L (H ) C (F ) (三)课堂总结、点评
本节学习了电磁振荡的产生过程,知道了什么是LC 回路。
在LC 回路中,振荡电流、极板上的电量、电场能和磁场能都随时间按正弦规律作周期性变化。
我们还知道了LC 回路的振荡周期和频率T =2π
LC ,f =
LC
π21。
★课余作业
预习下一节:电磁波的发射和接收。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花,水中月。