(人教版)高中物理选修3-4课件：14.2电磁振荡
- 格式：ppt
- 大小：7.39 MB
- 文档页数：80
下载文档原格式
合集下载
高中物理 14-2 电磁振荡课件 新人教版选修3-4
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
第十四章 电磁波
完整版ppt
1
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
第2节 电磁振荡
完整版ppt
2
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
[学习目标] 1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。 2．理解振荡电流的产生过程，掌握振荡电路中电流、电 量、电场能、磁场能的变化。 3．理解振荡电路的周期公式。 [知识定位] 重点：1.电磁振荡中各物理量的变化规律。2. 电磁振荡周期公式的应用。 难点：电磁振荡中各物理量的变化规律。
完整版ppt
20
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
q＝0时，i最大，B最大，EB最大，E自＝0。 对于电场E与磁场B以及电场能EE与磁场能EB随时间变化的 图象有这样的对应关系。图象能更直观地反映同步异变关系和
极值对应关系。
(5)自感电动势E与i－t图象
5
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
2．电磁振荡的过程 放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增 大，电容器极板上的电荷_逐__渐__减__少___，电容器里的电场逐渐减 弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁__场__能___，振荡电 流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁 场能。
1．振荡电流实际上就是交流电，是吗？ 提示：是的。振荡电流实际上就是交流电，由于频率很 高，习惯上称之为振荡电流。 2．LC振荡电路的振荡周期由哪些因素决定？ 提示：LC振荡电路的振荡周期由线圈的自感系数和电容器 的电容决定。
完整版ppt
10
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
第十四章 电磁波
完整版ppt
1
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
第2节 电磁振荡
完整版ppt
2
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
[学习目标] 1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。 2．理解振荡电流的产生过程，掌握振荡电路中电流、电 量、电场能、磁场能的变化。 3．理解振荡电路的周期公式。 [知识定位] 重点：1.电磁振荡中各物理量的变化规律。2. 电磁振荡周期公式的应用。 难点：电磁振荡中各物理量的变化规律。
完整版ppt
20
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
q＝0时，i最大，B最大，EB最大，E自＝0。 对于电场E与磁场B以及电场能EE与磁场能EB随时间变化的 图象有这样的对应关系。图象能更直观地反映同步异变关系和
极值对应关系。
(5)自感电动势E与i－t图象
5
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
2．电磁振荡的过程 放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增 大，电容器极板上的电荷_逐__渐__减__少___，电容器里的电场逐渐减 弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁__场__能___，振荡电 流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁 场能。
1．振荡电流实际上就是交流电，是吗？ 提示：是的。振荡电流实际上就是交流电，由于频率很 高，习惯上称之为振荡电流。 2．LC振荡电路的振荡周期由哪些因素决定？ 提示：LC振荡电路的振荡周期由线圈的自感系数和电容器 的电容决定。
完整版ppt
10
第十四章 第2节
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
14.2 电磁振荡课件 新人教版选修3-4课件
分类例析
课堂对点演练
解析
根据题意画出此LC电路的振荡电流的变化图象如
图所示．
结合图象，t＝3.4×10－2 s时刻设为图象中的P点，则该时
刻电路正处于反向电流减小过程中，所以电容器正处于反 向充电状态，上极板带正电．
答案
充电
带正电
分类例析
课堂对点演练
LC振荡电路周期、频率公式的理解及应用
【典例2】为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取 的是 B．减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数 C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯 D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数 1 解析 由 LC 振荡电路的频率公式 f＝ .可知增大固有 2π LC 频率 f 的办法是减小 L 或减小 C 或同时减小 L 和 C.另外电容 器两极板的正对面积增大，则 C 增大，正对面积减小，则 C 减小．在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数，则 L 增大，减 少线圈的匝数，则 L 减小．综上可知只有选项 D 是正确的． 答案 D
分类例析 课堂对点演练
(
)．
A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
【变式2】在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频 率增大一倍 A．自感L和电容C都增大一倍 B．自感L增大一倍，电容C减小一半 C．自感L减小一半，电容C增大一倍
1 ，当 L、C 都减 2π LC 小一半时，f 增大一倍，故选项 D 是正确的． 解析 据 LC 振荡电路频率公式 f＝
分类例析
课堂对点演练
二、电磁振荡的周期和频率 周期性变化 需要 电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次____________ 的时间． 次数 ． 电磁振荡的频率f：1 s内完成周期性变化的_____ LC电路的周期(频率)公式
人教版高中物理选修3-4课件14.2电磁振荡
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析： 在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的14，所以 A 选项错；
电场能与电场强度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向 无关，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场 能或磁场能的变化周期为 π LC，所以 B 选项错；
答案： AC
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 期和频率
1．周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间叫作周
期．
2．频率：单位时间内完成的周期性变化的次数叫作频率．
3．公式：T＝2π
LC，f＝2π
1 LC.
4．影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式 T＝2π LC知，要改变电磁振荡的周期
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2．电磁振荡
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
自学线索
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
学 基础导学
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析： 电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期 T＝ 2π LC，T 是由振荡电路的电容 C 和电感 L 决定的，与电荷量等 无关．
答案： D
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
3．某时刻 LC 振荡电路的状态如图所示，则此时刻( )
物理选修3-4第十四章电磁波第二节电磁振荡课件
C_ _
++
B
C ++
__
D
小
第二
I
B}L
磁 场 能
}
结
第一 q
C U
E
电 场 能
振荡视频.dat
用电器 电源 用电器
_
C L
+++
C
L
+
___
放电：电场能 磁场能 充电：磁场能 电场能
例:1
此图正处充电过程还是放电过程？
_ _ _ ___ +++++
例:1
此图正处充电过程还是放电过程？
_ _ _ ___ +++++Fra bibliotek（2）
B、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,这种振荡叫阻 尼振荡.如图(2)
势能 动能
势能
动能
势能
++
__
电场能 磁场能
i
——
++
电场能
++
__
磁场能 电场能
0
T
T
4
2
3T T t
4
电磁振荡过程演示.exe
1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电
容器情况和电感线圈中的磁感线方向情况，
7.在LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示.
A.若磁场正在减弱,则电容器的A板带负电. B.若电容器正在放电,则电容器A板带负电. C.若电路中电流正在增大,则电容器A板电量正在 减少. D.若电容器正在放电, 则自感电动势正在阻碍电 流减小.
物理(人教版选修3-4)课件第14章第12节电磁波的发现电磁振荡
2．电磁振荡的过程 (1)放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐 增大，电容器极板上的电荷___逐__渐__减__少___，电容器里的电场逐 渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为__磁__场____ 能，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全
部转化为磁场能．
(2)充电过程：电容器放电完毕时 ，由于线圈的自感作 用 ， 电 流 保 持 _原__来__的__方__向__ 逐 渐 减 小 ， 电 容 器 将 进 行 __反__向__充__电____，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增 强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完 毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能．
解析：由电磁波和声波的概念可知选项 A 正确．因为电磁
波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，
在真空中不能传播，故选项 B 错误．电磁波在空气中的传播速
度大于在水中的传播速度，在真空中的传播速度最大；声波在
气体、液体、固体中的传播速度依次增大，故选项 C 正确．无
论是电磁波还是声波，从一种介质进入另一种介质时频率都不
答案：D
3. (多选)下列关于电磁波与声波的说法正确的是( ) A．电磁波是由电磁场发生的区域向远处传播，声波是声 源的振动向远处传播 B．电磁波的传播不需要介质，声波的传播有时也不需要 介质 C．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声 波的传播速度变大 D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变，声波的 波长变小
此后，这样充电和放电的过程反复进行下去．
3．电磁振荡的实质 在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电 流，与它们相联系的电场和磁场都在__周__期__性__地__变__化___，电场 能和磁场能周期性地__转__化____． 二、电磁振荡的周期和频率 1．电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需 要的时间． 2．电磁振荡的频率f：1 s内完成周期性变化的__次__数___．
高中物理第十四章电磁波14.2电磁振荡课件新人教版选修3-4
三、电磁振荡的周期和频率 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫周期，一秒内完成周 期性变化的次数叫频率．LC振荡电路的周期公式T＝2π LC ，频率公 1 式为f＝ . 2π LC
问题探索 ◆想一想 问题 在LC振荡电路中，电压u与电流i之间的关系及变化是否遵 循欧姆定律？为什么？
提示： 不遵循欧姆定律，因为LC振荡电路是非纯电阻电路，分析振荡 过程可知，当电容器两极电压最大时，回路中的电流反而为零.
2．放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大， 电容器板上的电荷逐渐减少，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场 逐渐增强．放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能． 3．充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流 保持原来的方向逐渐减小，电容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐 减弱，电容器里的电场逐渐增强．充电完毕，电流为零，磁场能全部 转化为电场能． 4．反向放电、充电过程：以后电容器再放电再充电，这样不断 地循环，电路中出现振荡电流．
典例精析 (多选)如图所示，线圈的自感系数为L，其电阻不计，电 容器的电容为C，开关S是闭合的．现将S突然断开并开始计时，以下 说法中正确的是( ) π A．当t＝ LC时，由a到b流经线圈的电流最大 2 B．当t＝π LC时，由b到a流经线圈的电流最大 π C．当t＝2 LC时，电路中电场能最大 3π D．当t＝ 2 LC时，电容器左极板 带有正电荷最多
4．电磁振荡具有周期性变化的规律 (1)电磁振荡过程中回路中各物理量都做周期性变化，其中电容 器极板上电荷量q、板间电压U、电场强度E、以及电感线圈内的电流 i、磁感应强度B的周期均相同，设为T1，而电场能和磁场能周期相 同，设为T2，有T1＝2T2. (2)与振荡相关的各物理量变化的周期有区别．在一个周期内， 电场能与磁场能相互转化两次，电容器充、放电各两次，线圈中电流 方向改变两次． 特别提醒 在一个周期中，LC振荡电路充电两次，放电两次，电流方向改 变两次．
人教版高中物理选修3-4 第十四章 2 电磁振荡 名师公开课省级获奖课件(35张)
答案
2. 在 LC 振荡电路中，电容器 C 带的电荷量 q 随时间 t 变化的图象如图 1 所
充电 填“充电”或“放电”) 示.1×10－6 s到2×10－6 s内，电容器处于_______(
1 200 m. 过程，由此产生的电磁波的波长为______
图1
答案
重点探究
一、电磁振荡的产生
[导学探究] 如图2所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关 掷向2， (1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？ 电容器的电场能转化为什么形式的能？ 答案 图2
第十四章 电磁波
2 电磁振荡
[学习目标] 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，知道电磁振荡过程中能量转化情况.
3.知道电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
自主预习
(2)电容器充电：电容器放电完毕时，线圈有 自感 作用，电流并不会立 刻减小为零，而会保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始 反向充电 ，极板上的电荷逐渐 增多 ，电流减小到零时，充电结束，极 板上的电荷量达到 最大值 .该过程中线圈的 磁场能 又全部转化为电容器 的 电场能 .
二、电磁振荡的周期和频率
一、电场振荡的产生 1.振荡电流：大小和方向都做 周期性 迅速变化的电流. 2.振荡电路：能产生 振荡电流 的电路. 3.LC振荡电路的放电、充电过程 (1)电容器放电：线圈有 自感 作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是 由零逐渐增大，极板上的电荷逐渐 减少 .放电完毕时，极板上的电荷量 为零，放电电流达到 最大值 .该过程电容器的 电场能 全部转化为线圈的 磁场能 .
2. 在 LC 振荡电路中，电容器 C 带的电荷量 q 随时间 t 变化的图象如图 1 所
充电 填“充电”或“放电”) 示.1×10－6 s到2×10－6 s内，电容器处于_______(
1 200 m. 过程，由此产生的电磁波的波长为______
图1
答案
重点探究
一、电磁振荡的产生
[导学探究] 如图2所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关 掷向2， (1)电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？ 电容器的电场能转化为什么形式的能？ 答案 图2
第十四章 电磁波
2 电磁振荡
[学习目标] 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，知道电磁振荡过程中能量转化情况.
3.知道电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
自主预习
(2)电容器充电：电容器放电完毕时，线圈有 自感 作用，电流并不会立 刻减小为零，而会保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始 反向充电 ，极板上的电荷逐渐 增多 ，电流减小到零时，充电结束，极 板上的电荷量达到 最大值 .该过程中线圈的 磁场能 又全部转化为电容器 的 电场能 .
二、电磁振荡的周期和频率
一、电场振荡的产生 1.振荡电流：大小和方向都做 周期性 迅速变化的电流. 2.振荡电路：能产生 振荡电流 的电路. 3.LC振荡电路的放电、充电过程 (1)电容器放电：线圈有 自感 作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是 由零逐渐增大，极板上的电荷逐渐 减少 .放电完毕时，极板上的电荷量 为零，放电电流达到 最大值 .该过程电容器的 电场能 全部转化为线圈的 磁场能 .
高中物理人教版选修34课件：14.2 电磁振荡
T
2
2
→
t=
3T
4
3T
4
3T
4
反向放电
时刻
→T 电容器充电 增加
0
0
0
一
二
2.振荡电流、极板带的电荷量随时间的变化图象,如图所示
一
二
特别警示电磁振荡过程中磁场能与电流i对应,电场能与所带电
荷量q对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变。
一
二
二、LC电路中各量间的变化规律及对应关系
1.同步同变关系
2.电磁振荡
1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。
2.知道LC电路中振荡电流的产生过程及相关物理量的变化情况。
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
振荡电路中能量损失的途径以及得到等幅振荡的方法。
4.知道什么是电磁振荡的周期和频率,了解LC电路的周期和频率
公式。
1.电磁振荡的产生
EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即q、E、EE
同时减小时,i、B、EB同时增大,且它们是同步的,也即
q、E、EE↑
i、B、EB↓。
一
二
3.物理量的等式关系
线圈上的振荡电流 i=
Δ
Δ
Δ
, 自感电动势自 = · , 振荡周期 =
Δ
2π 。
4.极值、图象的对应关系
Δ
由 E 自=L· 知自 ∝
, 其中
Δ
Δ
是 − 图象上某点处曲线切线斜
率的绝对值。所以, 利用 − 图象可分析自感电动势随时间的变
化和极值。
特别警示判断LC电路处于放电过程还是充电过程的方法:当电流
2
2
→
t=
3T
4
3T
4
3T
4
反向放电
时刻
→T 电容器充电 增加
0
0
0
一
二
2.振荡电流、极板带的电荷量随时间的变化图象,如图所示
一
二
特别警示电磁振荡过程中磁场能与电流i对应,电场能与所带电
荷量q对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变。
一
二
二、LC电路中各量间的变化规律及对应关系
1.同步同变关系
2.电磁振荡
1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。
2.知道LC电路中振荡电流的产生过程及相关物理量的变化情况。
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
振荡电路中能量损失的途径以及得到等幅振荡的方法。
4.知道什么是电磁振荡的周期和频率,了解LC电路的周期和频率
公式。
1.电磁振荡的产生
EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即q、E、EE
同时减小时,i、B、EB同时增大,且它们是同步的,也即
q、E、EE↑
i、B、EB↓。
一
二
3.物理量的等式关系
线圈上的振荡电流 i=
Δ
Δ
Δ
, 自感电动势自 = · , 振荡周期 =
Δ
2π 。
4.极值、图象的对应关系
Δ
由 E 自=L· 知自 ∝
, 其中
Δ
Δ
是 − 图象上某点处曲线切线斜
率的绝对值。所以, 利用 − 图象可分析自感电动势随时间的变
化和极值。
特别警示判断LC电路处于放电过程还是充电过程的方法:当电流
高中物理人教版选修3-4第十四章第2节 电磁振荡 课件(共23张PPT)
例 1 ：如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方 向向上，且电路的电流正在增强则此时 （ ）
A．a点电势比b点低
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电路中电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在减小
因为电路中电流正在增强，所以电容器处于放电过 程，极板上的电荷不断减少，两板间的场强正不断减小， 电场能也不断减小，由安培定则可判断断得此时电容器放 电的电流方向由b经线圈到a，电容器的下板带正电、上极 带负电，所以b点电势高于a点电势，电流增大时，电流的 变化率（磁通量的变化率）减小，所以线圈中的自感电动 势在减小． 正确选项为A、B、D．
LC
．
小结：
• 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． • LC振荡电路中电磁振荡的固有周期回路的周期
T 2
• 固有频率
LC 1 f 2 LC
0→Bm Bm→0
思考4：那么B—t、E—t等图像呢？
B
E
3．电磁振荡：
（1）电磁振荡：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，以及跟电流和电荷 相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象，叫做电磁振 荡． （ 2 ）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． 机械 位移x（或加 速度v 势能 动能 振动 速度a） 电磁 带电量q（或 电流i 电场 磁场 振荡 U、E） （或B） 能 能
在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4．电场能与电场强 度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此
在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能 或磁场能的变化周期为 LC ．电场、磁场、电荷的 变化周期跟电流的变化周期相同．均为 2
人教版高中物理选修3-4第十四章：14.1-电磁波的发现 和 14.2电磁振荡课件(共38张PPT)
2、变化的电场产生磁场
① 恒定的电场不产生磁场 ② 均匀变化的电场产生恒定的磁场 ③ 周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场 ④ 非均匀变化的电场产生变化的磁场
二．电磁场、
1、电磁场
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果 在空间某域中有周期性变化的电场，那么， 这个变化的电场就在它周围空间产生周期性 变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空 间产生新的周期性变化的电场……。可见， 变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形 成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
2、赫兹用实验证实电磁波的存在：
1）观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍 射等现象.
2）还测量出光的λ和f，算出电磁波和光有相同 的速度.
3）奠定了无线电技术基础
赫兹在人类历史上首先 捕捉到了电磁波
令人振奋的电火花
3、 电磁波的特点
1）电磁波是横波： E⊥B ⊥V
波速：v=λ/T=λf
2）电磁波可以在真空中传播
磁波不需要介质也能传播。
2）传播规律：都遵循“V=λf=λ/T”这个关 系式；且电磁波也能发生反射、 折射、衍射、干涉等现象。
3）传播本质：机械波传播的是机械能， 电磁波传播的是电磁能。
4）产生本质不同：机械波是机械振动产生， 电磁波是电磁振荡产生。
四、麦克斯韦的电磁场理论的意义
1、 实现了电磁光的统一，被认为是 19世纪科学史上最伟大的统一
① 恒定的磁场不产生电场
② 均匀变化的磁场产生恒定的电场
③ 周期性变化的磁场产生同频率的振荡电场
④ 非均匀变化的磁场产生变化的电场
B
B 振荡磁场
E 振荡电场
O
tO
E
t
正弦曲线
O
高中物理选修3-4 14.2电磁振荡(人教版)物理课件PPT
（1）电容增大时，周期变长（频率变低）； （2）电感增大时，周期变长（频率变低）； （3）电压升高时，周期不变（频率不变）。
结果表明，LC回路的周期和频率只与电容 C和自感L有关，跟电容器的带电多少和回路电 流大小无关。
定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多， 充电和放电所需的时间就越长，因此周期 越长，频率越低；自感越大，线圈阻碍电 流变化的作用就越大，使电流的变化越缓 慢，因此周期越长，频率越低。
导入新课
要产生持续的电磁波，需要 变化的电磁场，怎样产生变化的 电磁场，就是我们今天要研究的 内容。
第十四章 电磁波
教学目标
一、知识与能力 1.认识LC回路产生电磁振荡的现象。 2.了解LC回路工作电流、电量变化的规律。 3.知道振荡电路的周期和频率。
二、过程与方法 通过电磁振荡的观察和分析，培
的场强___增__大_____,线圈中的磁场__减__小_____.在此过程 中磁__场_____能转化为电__场___能.电容器充电完毕时，电量
__最__大____电流最__少___。
3.如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器情况 和电感线圈中的磁感线方向情况，由图可知，以 下说法正确得是 (A C)
LC回路的周期和频率公式
T 2 LC
f 1
2 LC
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别 是s、H、F、Hz． （2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡
电路物周期和频率符合我们的需要。
例： 对振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的
时间为 LC B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2 LC
1、LC振荡电路的构成 (1)电路构成:
(2)实验现象
结果表明，LC回路的周期和频率只与电容 C和自感L有关，跟电容器的带电多少和回路电 流大小无关。
定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多， 充电和放电所需的时间就越长，因此周期 越长，频率越低；自感越大，线圈阻碍电 流变化的作用就越大，使电流的变化越缓 慢，因此周期越长，频率越低。
导入新课
要产生持续的电磁波，需要 变化的电磁场，怎样产生变化的 电磁场，就是我们今天要研究的 内容。
第十四章 电磁波
教学目标
一、知识与能力 1.认识LC回路产生电磁振荡的现象。 2.了解LC回路工作电流、电量变化的规律。 3.知道振荡电路的周期和频率。
二、过程与方法 通过电磁振荡的观察和分析，培
的场强___增__大_____,线圈中的磁场__减__小_____.在此过程 中磁__场_____能转化为电__场___能.电容器充电完毕时，电量
__最__大____电流最__少___。
3.如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器情况 和电感线圈中的磁感线方向情况，由图可知，以 下说法正确得是 (A C)
LC回路的周期和频率公式
T 2 LC
f 1
2 LC
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别 是s、H、F、Hz． （2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡
电路物周期和频率符合我们的需要。
例： 对振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的
时间为 LC B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2 LC
1、LC振荡电路的构成 (1)电路构成:
(2)实验现象
电磁振荡课件-高二下学期物理人教版选修3-4
变式备选：回旋加速器的高频电源是一个LC振荡器，加速器 的磁感应强度为B，被加速的粒子电荷量为q，质量为m，那 么LC振荡电路中电感L和电容C的乘积应为何值？
回旋加速器两个D形盒上所接的高频电源的周期应等于带 电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 T 2m ， qB
变式备选：LC振荡电路中，某时 刻磁场方向如图所示，则下列说法正确 的是（ ） A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B.若电容器正在充电，则电容器下极板带正电 C.若电容器上极板带正电，则线圈中的电流正在减小 D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大
电流的磁场方向和安培定则
振荡电流方向
1、振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流
2、振荡电路：能够产生振荡电流的电路
A
3、LC振荡电路：
由线圈L和电容器C组成的最简单的振荡电路。 L
C
理想的LC振荡电路: 只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗
S
1、振荡电流是交流吗？
是。振荡电流实际上就是交变电流，振荡电流跟正弦交 变电流一样，也按正弦规律变化．
o
t
流的振幅不变，永远振荡下去。
2)阻尼振荡：
i
在电磁振荡中，若能量逐渐损失，则振荡电
流的振幅逐渐减少，直到最后停止振荡。
o
t
（电路中的能量有一部分要转化为内能，还
有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空
间中去）
四、电磁振荡的周期和频率
1．周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做 周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率．
LC电路中各量间的变化规律及对应关系
(3)自感电动势
物理：14.2《电磁振荡》课件(新人教版选修3-4)
如图所示， LC 电路的 L 不变， C 可调，要 使振荡的频率从 700Hz 变为 1400Hz ，则可 以采用的办法有( )
A．电容增大到原来的4倍 B．把电容增大到原来的2倍
1 C．把电容减小到原来的 2 1 D．把电容减小到原来的 4
答案：D
解析：由题意，频率变为原来的 2 倍，则周期就变为
手机、电视、收音机的信号都要依靠电磁 波传送，电磁波是利用电磁振荡而产生 的．(产生振荡电流的电路如图所示)
什么是电磁振荡？它具有怎样的规律？
周期 1．大小和方向都做 性迅速变化 的电流，叫做振荡电流，振荡电流属于 交流电 ． 2．电磁振荡的周期公式T＝ ， 频率公式f＝ 两者都决 定于振 电容器 荡电路本身． 线圈 3 ．由周期和频率公式可知，适当地选择 和 ，就可以使振荡电路的 周期和频率符合我们的需要．
解析：振荡电流在一个周期内有两次峰值，因此荧光灯在 T 一个周期内闪光两次，闪光的时间间隔为 ，而第一次看到三 2 T 叶片不动就是在 时间内每一叶片均转 120° 和相邻叶片原位置 2 重合． 据 LC 振荡电路的周期公式 T＝2π LC得闪光的时间间隔 1 t＝ T＝π LC＝π 2 400 －6 2 ×10 s＝0.02s π
特别提醒： Δq 因 i＝ ，所以 q－t 图象中，图线的斜率反映了线圈 Δt 中电流 i 的变化规律，当 q－t 图线为余弦曲线时，i－t 图 线为正弦曲线；同理 i－t 图线的斜率可反映线圈中的自感 Δi 电动势 E 自的变化规律(E 自＝L )，即自感电动势 E 自的变 Δt 化规律与 q－t 图象相对应．
点评：电流跟磁场对应，电量跟电场对应， 而电压跟电量变化趋向一致，故据图示电 的变化可得到磁场能的变化，由能量守 恒得电场能的变化，再据电流与电场能的 对应关系得电流的变化．
物理：14.2《电磁振荡》课件(新人教版选修3-4)
C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化
周期为 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化
周期为 2 LC
解析：
在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4．电场能与电场强 度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此 在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能
第十四章 电磁波
第二节 电磁振荡
复习电磁波的发现
• 麦克斯韦的电磁场理论 • 电磁波
电 路L 图
C
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
振荡电流:大小和方向都做周期性变化的
电流叫振荡电流
振荡电路: 产生振荡电流的电路叫
i
答：ABC
0 t1 t2
t
3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电
量随时间变化的曲线如图所示则（ ）
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
4.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
LC回路的周期和频率由回路本身的特性决
定．这种由振荡回路本身特性所决定的振 荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周 期（或固有频率），简称振荡电路的周期 （或频率）． 2．在一个周期内，振荡电流的方向改变两
周期为 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化
周期为 2 LC
解析：
在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4．电场能与电场强 度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此 在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能
第十四章 电磁波
第二节 电磁振荡
复习电磁波的发现
• 麦克斯韦的电磁场理论 • 电磁波
电 路L 图
C
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
电 路L 图
C ++++
____
G
K
振荡电流:大小和方向都做周期性变化的
电流叫振荡电流
振荡电路: 产生振荡电流的电路叫
i
答：ABC
0 t1 t2
t
3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电
量随时间变化的曲线如图所示则（ ）
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
4.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
LC回路的周期和频率由回路本身的特性决
定．这种由振荡回路本身特性所决定的振 荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周 期（或固有频率），简称振荡电路的周期 （或频率）． 2．在一个周期内，振荡电流的方向改变两
新课标人教版3-4选修三14.2《电磁振荡》精品
[例1]如图(甲)、(乙)所示。
(1)(甲)图正处于充电过程还是放电过 程？自感电动势如何变化？
(2)(乙)图是处于充电过程，则电容器 上极板带正电还是负电？
变式练习1：分析例 1(1)、(2)中的能量变化。
[例2]如图所示为LC 回路中电流i随时间t变化 的图象，可知( )
A.在t1时刻，电路中的电场能最大 B.在t1到t2，电容器极板上的电荷逐渐 减少
Download prompt: This PPT courseware has been carefully prepared by our store. We hope that after downloading, it can help everyone solve practical problems. After downloading the PPT courseware, it can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!
)
7.如图所示，LC振荡 电路中的电感L=0.5mH， 电容C=0.2μF，电源电动 势E=4V，内阻不计，电阻 R=10Ω，先闭合电键S， 待电路稳定后再断开S，试求：
(1)振荡频率； (2)从断开S到电容器上极板开始带正 电所经历的最短时间。
A.动能不变 B.动能增大 C.动能减小 D.动能为零
8.如图所示，半径为r且 水平放置的光滑绝缘的环形 管道内，有一个电荷量为e， 质量为m的电子。此装置放 在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的 关系式为B=B0+kt(k>0)。根据麦克斯韦电磁 场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场， 该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作 用力，使其得到加速。设t=0时刻电子
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2．各物理量变化情况一览表(从电容器放电开始计时)
时刻(时 工作 q E i B 能量
间) 过程
放电
E 电最大
0
瞬间 qm Em 0 0 E 磁最小
0→T4
T 4
流为零；电容器放电过程中，电容器带电荷量越来越少，电流越
来越大，放电完毕时，电流最大．一个周期内振荡电流方向改变
两次．
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
1－1：如图甲中通过 P 点电流的(向右为正)变化 规律如图乙所示，则( )
A．0.5～1 s 间，电容器 C 正在充电 B．0.5～1 s 间，电容器 C 上极板带正电 C．1～1.5 s 内，电势 Q 点比 P 点高 D．1～1.5 s 磁场能转化为电场能
答案： D
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2．在 LC 振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于( ) A．充电电压的大小 B．电容器带电荷量的多少 C．放电电流的大小 D．电容 C 和电感 L 的数值
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
0→im
0 0 im
0→q 0→
im→0
m
Em
qm Em 0
讲 要点例析
练 随堂演练
Bm→0 E 磁→E 电
E 电最大 E 磁 0
最小
0→Bm E 电→E 磁
E 电最小 E 磁
Bm
最大
Bm→0 E 磁→E 电
E 电最大 0
E 磁最小
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析： 从 0.5～1 s，电流逐渐减小，是充电过程，电容器 上极板带负电，故选项 A 正确，B 错误；1～1.5 s 内，电流逐渐 增大，是放电过程，电场能转化为磁场能，故选项 D 错误；且电 流沿逆时针方向流动，Q 点电势比 P 点的高，故选项 C 正确．
(3)实际的 LC 振荡是阻尼振荡：电路中有电阻，振荡电流通 过时会有_热__量___产生，另外还会有一部分能量以_电__磁__波___的形式 辐射出去．如果要实现等幅振荡，必须有能量补充到电路中．
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
二、电磁振荡的周期和频率 1．周期：电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需要的时间． 2．频率：1 s 内完成的_周__期__性__变__化___的次数． 如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界影响，这时的 周期和频率分别叫作__固__有___周期、_固__有__频率．
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析： 根据 LC 振荡电路频率公式 f＝ 1 ，当 L、C 都 2π LC
减小一半时，f 增大一倍，故选项 D 是正确的． 答案： D
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2－1：对 LC 振荡电路，下列说法正确的是( ) A．振荡电路中，电容器充电和放电一次所用的时间为 π LC B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2π LC C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为 2π LC D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为 2π LC
电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同，均为 2π LC，所以选项 C、D 正确．
答案： CD
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
练 随堂演练
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
1．关于 LC 振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是 ()
解析： 电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期 T＝ 2π LC，T 是由振荡电路的电容 C 和电感 L 决定的，与电荷量等 无关．
答案： D
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
3．某时刻 LC 振荡电路的状态如图所示，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
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
A．若甲电路中电流 i 正在增大，则该电路中线圈的自感电 动势必定在增大
B．若乙电路中电流 i 正在增大，则该电路中电容器的电场 方向必定向下
C．若丙电路中电流 i 正在减小，则该电路中线圈周围的磁 场必在增强
D．若丁电路中电流 i 正在减小，则该电路中电容器的电场 方向必定向上
放电 过程
放电 结束
qm →
Em
0
0→
→i
E 电→E 磁
→0
Bm
0
m
E 电最小 E 0 0 im Bm 磁最大
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
T→T 42
充电过程
T
充电结束
2
T2→34T 放电过程
3T
放电结束
4
34T→T 充电过程
T
充电结束
学 基础导学
0→q 0→
im→0
m
Em
qm Em 0
qm→ Em 0 →0
答案： AC
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
电磁振荡的周期和频率
1．周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间叫作周
期．
2．频率：单位时间内完成的周期性变化的次数叫作频率．
3．公式：T＝2π
LC，f＝2π
1 LC.
4．影响电磁振荡的周期和频率的因素
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由电磁振荡的周期公式 T＝2π LC知，要改变电磁振荡的周期
以及两板间距 d，由 C＝4επSkd(平行板电容器电容)，不难判断 ε、
S、d 变化时电容 C 变化．
一般来讲，由于电容器两板间的正对面积的改变较为方便，
只需将可变电容器的动片旋出或旋入，便可改变电容 C 的大小，
通常用改变电容器正对面积的方法改变 LC 振荡电路的振荡周期
和频率．
物理 选修3-4
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
解析： 在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的14，所以 A 选项错；
电场能与电场强度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向 无关，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场 能或磁场能的变化周期为 π LC，所以 B 选项错；
和频率，必须改变线圈的自感系数 L 或者电容器电容 C.
物理
第十四章 电磁波
选修3-4
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
影响线圈自感系数 L 的是：线圈的匝数、有无铁芯及线圈截
面积和长度．匝数越多，自感系数 L 越大，有铁芯的自感系数比
无铁芯的大．
影响电容器电容的是：两极正对面积 S、两板间介电常数 ε
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2．电磁振荡
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
自学线索
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
学 基础导学
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
量从最大值变化到零的最短时间 t＝T4，故 t＝π2 LC. 答案： B
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
5．如图所示，甲、乙、丙、丁四个 LC 振荡电路，某时刻振 荡电流 i 的方向如图中箭头所示．下列对各回路情况的判断正确 的是( )
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
(2)充电过程：电容器放电完毕，由于线圈的_阻__碍___作用，电 流并不会立刻消失，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小， 电容器开始反向_充__电___，极板上的电荷逐渐_增__加___，当电流减小 到零时，充电结束，极板上的电荷量达到__最__大__．该过程线圈中 的磁场能又转化为电容器的_电__场__能____．此后电容器再放电、再 充电，周而复始，于是电路中就有了周期性变化的振荡电流．
讲 要点例析
练 随堂演练
(1)放电过程：由于线圈的_阻__碍___作用，放电电流不能立刻达 到最大值，由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐_减__少___．
放电完毕时，极板上的电荷为零，放电电流达到__最__大__．该 过程电容器储存的___电__场__能___转化为线圈的__磁__场__能___．
物理 选修3-4
第十四章 电磁波
学 基础导学