最新人教版高中物理选修3-4第十四章《电磁振荡》温故知新
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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()。
第十四章电磁波知识建构专题应用专题一电磁振荡的三个“两”电磁振荡在近年来的高考中出现的频率较高。
学习中若能抓住三个“两”,就可把握好本章的知识要点,从而使知识系统化。
1.两类物理量考题大部分是围绕某些物理量在电磁振荡中的变化规律而设计的,因此,分析各物理量的变化规律就显得尤为重要。
这些物理量可分为两类:一类是电流(i)。
振荡电流i在电感线圈中形成磁场,因此,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律。
另一类是电压(u)。
电容器极板上所带的电荷量q、两极板间的场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E自的变化规律与u相同。
电流i和电压u的变化不同步,规律如图所示。
2.两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程,当电容器的电荷量增加时为充电过程,这个过程中电路的电流减小;电荷量减少时为放电过程,这个过程中电路的电流增大,变化如图。
在任意两个过程的分界点对应的时刻,各物理量取特殊值(零或最大值)。
3.两类初始条件如图中的电路甲和乙,表示了电磁振荡的两类不同初始条件。
图甲中开关S从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始放电,图乙中开关S从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始充电,学习中应注意区分这两类初始条件,否则会得出相反的结论。
【专题训练1】 如图电路中,L 是电阻不计的电感器,C 是电容器,闭合开关S ,等电路达到稳定状态后,再断开开关S ,LC 电路中将产生电磁振荡,如果规定L 中的电流方向从a 到b 为正方向,断开开关时刻为t =0,那么四个图中能正确表示电感中的电流方向i 随时间t 变化规律的是( )。
专题二 电磁波的传播与应用电磁波的传播不需要介质,各种频率的电磁波在真空中的传播速度都相同,在介质中的传播速度与频率有关。
电磁波常用于无线电广播、电视的信号发送,还应用于雷达来执行多种任务。
理解电磁波的传播原理,将其等效为匀速直线运动是解决此类问题的基础。
【专题训练2】目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是( )。
《电磁振荡》说课稿一.说教材本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书物理(选修3—4)第十四章第二节,该节内容是本章的重点内容,综合运用了电场和磁场的性质,电磁感应现象,跟实际生活联系紧密。
学习本章不仅是前面所学过的电磁学知识的联系和发展,也为认识电磁波的发射和接收作好知识准备。
二.说学情所面对的学生是高二年级的学生,他们在高二上学期已经学习了电场和磁场的一些的性质,也学习过电磁感应现象,但是所学知识放置很久,所以在这里首先要求我们首先要复习以前的知识;另外作为高二年级的理科班的学生他们已经有了一定程度的分析问题的能力,但是对知识点的总结能力还需加强,所以我们不仅要继续训练他们的分析问题的能力,还需要指导学生该如何总结知识点。
三.说教法、学法重在指导学生根据所学的知识总结知识的能力,所以在教学中采取了类比教学的方法,另外也很重视对引导学生对知识的总结,采用了明显的列表总结的方法。
在教学中也采用了实验的方法来引导学生从实验中得出结论。
同时学生在学习的过程中自主地根据实验股权安插到的实验现象得出结论,且在学习新知识点时也注意新旧知识间的相互联系,学会自主构建知识结构,培养了学生观察和总结知识的能力.四.教学目标知识与技能:1.知道电容器的充、放电作用及电感阻碍电流变化作用2.会分析振荡电流变化过程过程与方法方面:通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生的观察能力类比推理能力,以及理解和概括能力.情感态度与价值观:通过教师设置情景和热情引导,鼓励学生敢于探索、敢于提问、勇于创新。
五.教学重难点1.先通过观察演示实验,总结得到几个基本概念:振荡电路,振荡电流,电磁振荡现象等.这部分知识,基本概念很抽象,研究对象多是看不见摸不着的电磁场及其运动,理解起来也较为困难,所以做好演示实验是关键,再辅以类比推理和生动的比喻、描述,能增强可接受性.2.LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点.电磁振荡产生的物理过程较为抽象,所以重点应放在电路中电场能和磁场能的相互转化上;分析指出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.与之对应的也要指出电路里电流何时最大,何时为零.其次还要明确电场能和磁场能相互转化的条件是电感线圈的自感电动势的作用和电容器的充放电作用.为了增强可理解性,此处可借助于单摆或弹簧振子的简谐运动来类比、形容电磁振荡过程中能量的转化情况.六.教学准备LC振荡电路演示仪、学生电源、灵敏电流计、导线若干七.教学过程(一)、引入新课:电磁波与现代的科技以及人类的生活密切关系。
2 电磁振荡
温故知新
新知预习
1.几个基本概念:大小和方向都随时间做___________的电流叫振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫___________.在LC回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的现象叫___________.
2.LC回路中产生的电磁振荡:(1)LC回路中的振荡电流是由于电容器通过自感线圈(可产生自感电动势,阻碍通过线圈的电流的变化)不断充、放电产生的,按___________规律作周期性变化.
(2)在LC回路产生振荡电流的过程中,磁场能(由通过线圈中的电流产生)和电场能(由电容器极板上的电荷产生)之间不断地相互转化着,电容器放电阶段,___________能转化为___________,放电完毕瞬间,电场能为___________,振荡电流及磁场能达到___________;然后电容器被反向充电,在此阶段,___________能转化为___________,振荡电流___________瞬间,磁场能为零,电容器极板上的电荷量及电场能达___________.
3.LC振荡电路的周期只取决于___________和___________,即由LC回路本身的性质决定,和电容器所带电荷量q,极板间的电压u,线圈中的电流i均无关.
知识回顾
LC振荡电路产生的振荡电流实际上就是高频交流电,而交流电的产生又和电路中的磁场变化相联系.根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场产生电场,即给电容器充电,充电的电容器又放电,形成周期性变化的振荡电流.那么振荡电流有怎样的变化规律呢?我们可以对比单摆的摆动:。