高二物理人教版选修3-4同课异构课件：14.2 电磁振荡

第十四章电磁波第二节电磁振荡人教版选修3-4一、电磁振荡的产生点击下图观看实验实验表明，LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。1．振荡电流：像这种由电路产生大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流．2．振荡电路：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，它是一种简单的振荡电路．实际应用的LC振荡电路中振荡电流的频率很高．（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．LC回路振荡过程点击下图观看LC回路振荡过程（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．机械振动位移x（或加速度a）速度v势能动能电磁振荡带电量q（或U、E）电流i（或B）电场能磁场能二、阻尼振荡和无阻尼振荡点击下图观看实验2．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），还有一部向外辐射出去而损失．（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．1．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．做一做三、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次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化．LC电路的周期（频率）与哪些因素有关？电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间长些还是短些？根据上面的讨论结果，定性地讲，LC电路的周期（频率）与电容C、电感L的大小有什么关系？思考与讨论LLiuc+q-qK0cLu0)(CqdtdiL0)]([CqdtdqdtdL022LCqdtqd)cos(0tqq理论推导：LCwT22LC13、LC回路的周期和频率公式（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．LCfLCT212例1：对振荡电路，下列说法正确的是（）B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为LC2A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为LCC．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为LC2D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为LC2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，即电场能或磁场能的变化周期为．电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同．均为．LC2LC所以，正确选项为C．D．例2：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解析：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．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LCf21•固有频率LCT2