电磁振荡学案3

（）班编号（）姓名（）编辑：姚金明审核：使用时间：1电磁振荡一，学习目标1：认识LC回路产生电磁振荡的现象，2：了解LC回路中振荡电流的产生过程，3：振荡电流产生的物理实质；4：LC振荡电路中的能量转化情况【学生自学教师巡导】1、电磁振荡的特点：LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：①两个物理过程：()过程；()能转化为()能，q变()→i变()()过程：()能转化为()能，q变()→i变()②两个特殊状态：()状态：()能向()能转化完毕，()能最大，()能最小。()状态：()能向()能转化完毕，()能最大，()能最小。2、电磁振荡的变化规律：①总能量守恒＝（）能＋（）能＝恒量②电场能与磁场能交替转化一、LC回路充放电过程：（2）电路分析：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↓，电路中磁场能向电场能转化，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↓，电路中磁场能向电场能转化，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（放电开始）：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（充电开始）：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。④放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。⑤归纳：在振荡电路中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，这种现象叫电磁振荡。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二、阻尼振荡与无阻尼振荡。（1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。（2）无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去，电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，则电容器处于_______电状态,电流方向为_______,电场能正在__,磁场能正在_______,能量转变状态为____,电容器上板带_____电【学生展示教师精导】展示点一：在LC回路中，电容器充电完毕时刻（）A.电场能正向磁场能转化B.磁场能正向电场能转化C.电场能向磁场能转化刚好完毕D.磁场能向电场能转化刚好完毕展示点二：如图3甲所示的LC回路中，电流的变化规律如图乙所示，把顺时针的方向规定为电流正方向，则（）A.0.5s至1.0s时间内，电容器在充电B.0.5s至1.0s时间内，电容器上极板带正电荷C.1.0s至1.5s时间内，电感线圈中的自感电动势在减小D.1.0s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能展示点三：ＬＣ回路中电容两端的电压ｕ随时间ｔ变化的关系如图所示，则：A．在时刻ｔ1，电路中的电流最大Ｂ．在时刻ｔ2，电路中的磁场能最大Ｃ．从时刻ｔ2至ｔ3，电路中电场能不断增大Ｄ．从时刻ｔ3至ｔ4，电容器的带电量不断增大第四环节【边练边清巩固提升】1、如图所示，为LC振荡电路中某一时刻线圈中振荡电流产生的磁场方向和电容器两极板带电的极性，则下列说法正确的是（）A．线圈中电流正在增加B．电容器正在放电C．线圈中的磁场能正在增加D．线圈中的自感电动势正在阻碍电流的减小2，在LC回路产生电磁振荡的过程中下列说法正确的是（）—甲乙丙丁戊BabC（）班编号（）姓名（）编辑：姚金明审核：使用时间：2A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大C．电容器极板上电荷量最多时，电场能最大D．回路中电流值最小时刻，电场能最小3、已知LC振荡电路中电容器极板上电量最大时，有（）A．振荡电流最小，线圈中的磁感强度也最小B．两极板电压最高，电路中电流最大C．电场能开始向磁场能转化D．电场能正在向磁场能转化§3.2电磁场和电磁波§3.2电磁波谱电磁波的应用导学案班级：________姓名：________组别编号：______【学习目标】1．理解麦克斯韦电磁理论的基本假设及其重要意义．2．知道电磁场和电磁波及电磁波在真空中的速度．3．知道电磁波谱，知道常见电磁波的应用【重点难点】1．麦克斯韦电磁理论的理解．2．电磁波谱及其应用．【自主学习】一、麦克斯韦电磁理论的两个基本论点1．变化的磁场能够在周围空间产生电场磁场随时间变化快，产生的电场____，磁场随时间变化________时，产生变化的电场，稳定的磁场周围不产生电场，电场的产生有两种方式，由电荷产生或由____________产生．2．变化的电场能够在周围空间产生磁场电场随时间变化快，产生的磁场___，电场随时间变化不均匀，则产生______的磁场，_____的电场周围不产生磁场．二、电磁场如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么它就在其周围空间引起不均匀变化的磁场，不均匀变化的磁场又在它周围空间引起新的不均匀变化的电场……于是_____的电场和_____的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场．三、电磁波1．定义：变化的电场和磁场________而形成的电磁场在空间由近及远传播称为电磁波．2．电磁波的速度(1)麦克斯韦指出了光的电磁本质，他预言了电磁波的速度等于___________。(2)波长λ、波速v和周期T的关系．λ＝_____＝_______四、麦克斯韦理论在物理发展史上的意义麦克斯韦电磁理论是继牛顿建立经典力学体系之后的又一次对自然现象的认识的伟大综合，它为深入研究物质的电磁结构及客观性质提供了理论基础，统一了人们对电磁和光现象的认识，为电和磁的利用开辟了理论前景。五、电磁波谱和电磁波的应用1．电磁波谱将各种电磁波按_____或频率的大小顺序排列起来，就构成了电磁波谱，通常人们按_____将电磁波谱划分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线六个波段．2．无线电波波长从几_____到_________的电磁波是无线电波．无线电波可用于_____和______。3．红外线：波长比可见光中的红光的波长___，不能引起人的视觉，是不可见光；所有物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越___，红外线的主要作用是________。4．紫外线：波长比可见光中的紫光波长_____，不能引起人的视觉；主要作用：_______。5．X射线(伦琴射线)：波长比紫外线的波长还___，它的穿透能力_____，作用是用于检查_______。6．γ射线：是比X射线波长_____的电磁波，穿透能力比X射线_____。【合作探究】【类型一】对麦克斯韦电磁场理论的理解1．变化的磁场产生电场如图所示，麦克斯韦认为在____的磁场周围产生_____，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路(导体环)是否存在_____，导体环的作用只是用来显示电流的存在。2．变化的电场产生磁场根据麦克斯韦电磁场理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间，____的电场周围也要产生____，如图所示。3．几点说明(1)在变化的磁场中形成的电场，其电场线是_____的，和静电场中电场线不同。(2)麦克斯韦电磁场理论重在变化，理解变化要注意以下两点：①变化的磁场产生电场（a）恒定的磁场_____电场；（b）均匀变化的磁场产生____的电场；（c）振荡（即非均匀变化）的磁场产生同周期的_____的电场。②变化的电场产生磁场（a）恒定的电场______磁场；（b）均匀变化的电场产生____的磁场；（c）振荡（即非均匀变化）的电场产生同周期的_____的磁场。【即时应用】1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中错误的是()A．变化的电场能产生磁场B．均匀变化的电场能产生均匀变化的磁场C．振荡电场能够产生振荡磁场D．振荡磁场能够产生振荡电场【类型二】对电磁波的认识1．电磁波是__波，在传播方向上的任一点E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此___且与传播方向____。2．电磁波的传播______介质，电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，即c＝3×108m/s.3．电磁波具有波的共性，能产生____、____等现象，电磁波与物质相互作用时，能产生____、_____、_____等现象．（）班编号（）姓名（）编辑：姚金明审核：使用时间：34．电磁波传播的过程也就是电磁_____传播的过程．5．电磁波的波速、波长与频率的关系c＝λf，λ＝____.特别提醒：(1)同一种电磁波在不同介质中传播时频率____(频率由波源决定)，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比真空中速度___；(2)不同电磁波在同一种介质中传播时，传播速度不同．【即时应用】(即时突破，小试牛刀)2．关于机械波和电磁波的比较，下列说法正确的是()A．它们都可以发生反射、折射、干涉、衍射现象B．机械波和电磁波本质上相同，只是频率不同而已C．机械波和电磁波都是传播的振动的物质D．机械波的传播一定要有介质，电磁波没有介质也可以传播【类型三】对电磁波谱的认识1．电磁波谱的分布及用途电磁波谱无线电波红外线紫外线X射线γ射线频率由左向右，频率变化为：由___到___真空中波长由左向右，波长变化为：由___到___特性波动性___热效___强____作用、____作用穿透力__穿透力____用途____、____、____研究____、____、____、红外____、红外_________、____、治疗____等_____、_____、_____、_________、_____2．各区段上的电磁波产生的机理(1)无线电波：振荡电路中，____________产生．(2)红外线、可见光和紫外线：原子的________受激发产生．(3)X射线(伦琴射线)：原子的________受激发后产生．(4)γ射线：________受激发后产生．【即时应用】3．关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线【互动讲练】【类型一】麦克斯韦电磁理论的理解【例1】关于电磁场理论，下列说法正确的是()A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场【类型二】电磁波的应用【例2】某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时200μs，经过4s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186μs，则该飞机的飞行速度多大？【当堂检测】1．下列说法中正确的是()A．变化电场周围空间的磁场一定是变化的B．变化的电场周围空间产生的磁场不一定是变化的C．均匀变化的磁场周围空间产生的电场也是均匀变化的D．振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的2．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A．恒定的电场能够产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波在传播过程中也传递了能量3．下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A．最容易发生衍射现象的是