电磁振荡优秀课件 人教课标版
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2.相关量与电路状态的对应情况
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3.几个关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、 电场强度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E ↓→EE ↓(或 qt→Et→EEt)。振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同 步变化的,即i↓→B ↓→EB ↓(或it→Bt→EB t)。(2)同步异变关系在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中 的三个物理量i、B、EB减小,且它们的变化是同步的,也即q、E、
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规律方法LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断, 当电流流向带正电的极板时,处于充电过程; 反之,处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断: 当电容器的电荷量q( U、E)增大时, 处于充电过程;反之,处于放电过程。 (3)根据能量判断: 电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时,处于 放电过程。
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必备知识
能
3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或
,振荡电路的周期和频率就会随着改变。
三、电磁振荡的周期和频率
线圈的电感
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1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。( )解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化 的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案: × (2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场 能都减小。 ( )解析:电流增大, 电容器放电,磁场能增大, 电场能减小。 答案: ×
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2.相关量与电路状态的对应情况
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3.几个关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、 电场强度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E ↓→EE ↓(或 qt→Et→EEt)。振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同 步变化的,即i↓→B ↓→EB ↓(或it→Bt→EB t)。(2)同步异变关系在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中 的三个物理量i、B、EB减小,且它们的变化是同步的,也即q、E、
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规律方法LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断, 当电流流向带正电的极板时,处于充电过程; 反之,处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断: 当电容器的电荷量q( U、E)增大时, 处于充电过程;反之,处于放电过程。 (3)根据能量判断: 电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时,处于 放电过程。
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能
3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或
,振荡电路的周期和频率就会随着改变。
三、电磁振荡的周期和频率
线圈的电感
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1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。( )解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化 的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案: × (2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场 能都减小。 ( )解析:电流增大, 电容器放电,磁场能增大, 电场能减小。 答案: ×
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高中物理人教版选修3-4课件 《电磁振荡》课件ppt
正确选项为A、B、D．
做一 做
1．周期和频率：电磁振荡完成一次周期性 三、电磁振荡的周期和频率 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）．
第二节 电磁振荡
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．
T 2 LC 1 • 固有频率 f 2 LC
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？
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．
高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《电磁振荡》
化的曲线,下列判断正确的是( )
①在b和d时刻,电路中电流最大
②在a→b时间内,电场能转变为磁场能
③a和c时刻,磁场能为零
④在O→a和c→d时间内,电容器被充电
A.只有①和③
B.只有②和④
C.只有④
D.只有①②和③
答案:D
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用5】如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 μF，灯泡D的规格是“4 V 2 W”。开关S闭合后，灯泡D正常发光，开关S断开后， LC电路中产生振荡电流。f若从S断开开始计时，求： （1）当t=π×10-3 s时，电容器的右极板带何种电荷；
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（5）电容器反向充电过程
＋
①自感线圈再次给电容器反向充电，电量增大， 电场 E增强，电流减小，电流由负极板流向正极 板磁场 B减弱，磁场能转化为电场能 。
L
C
－ ②充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最 大的状态，此后电容器再放电、再充电。
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布置作业
【学以致用2】下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向,则下列 说法正确的是( ) A.电容器正在放电 B.电感线圈的磁场能正在减少 C.电感线圈中的电流正在增大 D.电容器的电场能正在减少
答案:B 【解析】:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,电感线 圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B正确。
随堂练习
课堂小结
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
电磁振荡课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
板构成的电容C 置于储罐中，电容C 可通过开关S 与电感L 或电源相连，如图所 示。当开关从a 拨到b 时，由电感L 与电容C 构成的回路中产生振荡电流。
现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电 容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质 时，电容增大。
C：q L：i
⑴同步变化
C： q、u、E
L
C
u q C
u∝q
Eu q d Cd
E∝q
L：i、B
⑵步调相反变化 C 相关的量
L 相关的量
(q、u、E)
(i、B)
针对练1 如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S
处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容
电场能增加---充电 磁场能增加---放电
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需要的时间叫作周期。
i
1s 内完成周期性变化的次数叫作频率。
f1 T
2.影响周期和频率的因素
L
C
定性分析：
C越大，电容器的充电时间会越长； L越大，阻碍电流变化的能力越强，电容器的充电时间会越长。
两个状态
放电完毕 磁场能最大，电场能最小 充电完毕 电场能最大，磁场能最小
电场能
放电 充电
磁场能
1.阻尼振荡
思考：振荡电流振幅减小的原因有哪些？从能量视角分析一下。
转化为内能
i
以电磁波的形式辐射
2.无阻尼振荡（等幅振荡）
i
0
t
针对练2 如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i沿顺时针方向，且正在
现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电 容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质 时，电容增大。
C：q L：i
⑴同步变化
C： q、u、E
L
C
u q C
u∝q
Eu q d Cd
E∝q
L：i、B
⑵步调相反变化 C 相关的量
L 相关的量
(q、u、E)
(i、B)
针对练1 如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S
处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容
电场能增加---充电 磁场能增加---放电
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需要的时间叫作周期。
i
1s 内完成周期性变化的次数叫作频率。
f1 T
2.影响周期和频率的因素
L
C
定性分析：
C越大，电容器的充电时间会越长； L越大，阻碍电流变化的能力越强，电容器的充电时间会越长。
两个状态
放电完毕 磁场能最大，电场能最小 充电完毕 电场能最大，磁场能最小
电场能
放电 充电
磁场能
1.阻尼振荡
思考：振荡电流振幅减小的原因有哪些？从能量视角分析一下。
转化为内能
i
以电磁波的形式辐射
2.无阻尼振荡（等幅振荡）
i
0
t
针对练2 如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i沿顺时针方向，且正在
物理选修人教新课标电磁振荡课件(与“产生”有关文档共17张)
变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波. LC回路的振荡周期和频率
化的磁场周围一定产生变化的电场 电磁波的波长、频率、波速三者之间的
③极板上
时，C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化越大).
D．只要空间某个区域有变化的电场或磁场，就能产生电磁波
红外线•有显著C.均； 匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁
• 变化的电场和磁场总是互相联系的，形成一
个不可分离的统一的场，这就是稳电定磁场. • 注意：
• 1化.均的匀磁变场化产的生磁场的产电生场，磁的场电产场变振生，荡化同不频均率匀的变振
荡
电场.
6
第6页，共17页。
均匀变化 不均匀变化
振荡
• 2.
的电场产生稳定的磁场，
的电场产生变化的磁场， 电场产生同频率
电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在
真空中也能传播.在真空中的Fra bibliotek速为c=3.0×108m/s
.
• 4.电磁波的波速：在真空中电磁波的波
速与光速相同，在介质中传播速度小于光
速.电磁波的波长、频率、波速三者之间的
• 关系是： c .此式为真空中传播的电磁波 各物理量之间f 的关系式.
•
5.广播、电视、雷达、无线通信等都是电
• 分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出
能量守恒的观点)：
• ①理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁
在转化过程中的总和
.
• ②回路中电流越大时，L中的磁不场变能
(磁通量越大).
• ③越极大板上
时，C中电场能
越 磁大通(量板变间化场越强大越电)大.荷、量两越板大间电压越高、
化的磁场周围一定产生变化的电场 电磁波的波长、频率、波速三者之间的
③极板上
时，C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化越大).
D．只要空间某个区域有变化的电场或磁场，就能产生电磁波
红外线•有显著C.均； 匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁
• 变化的电场和磁场总是互相联系的，形成一
个不可分离的统一的场，这就是稳电定磁场. • 注意：
• 1化.均的匀磁变场化产的生磁场的产电生场，磁的场电产场变振生，荡化同不频均率匀的变振
荡
电场.
6
第6页，共17页。
均匀变化 不均匀变化
振荡
• 2.
的电场产生稳定的磁场，
的电场产生变化的磁场， 电场产生同频率
电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在
真空中也能传播.在真空中的Fra bibliotek速为c=3.0×108m/s
.
• 4.电磁波的波速：在真空中电磁波的波
速与光速相同，在介质中传播速度小于光
速.电磁波的波长、频率、波速三者之间的
• 关系是： c .此式为真空中传播的电磁波 各物理量之间f 的关系式.
•
5.广播、电视、雷达、无线通信等都是电
• 分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出
能量守恒的观点)：
• ①理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁
在转化过程中的总和
.
• ②回路中电流越大时，L中的磁不场变能
(磁通量越大).
• ③越极大板上
时，C中电场能
越 磁大通(量板变间化场越强大越电)大.荷、量两越板大间电压越高、
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4、回路中的电流 i 和电荷 q 随时间做周期 性变化的情况（选取顺时针方向为正方向）
放电 充电 放电 充电
i
0
q
t
0
t
归纳：
在振荡电路产生振荡电流的过程中， 电容器极板上的电荷q，电路中的电流i， 电容器里电场的场强E，线圈磁场的磁感 应强度B，都发生周期性的变化，这种现 象叫做电磁振荡。
此外，在电磁振荡的过程中，电场能 和磁场能也在同时发生周期性的变化。
L
A
+ C
B
－
补充说明：
我们做实验能观察到电流表的指针左右摆动， 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。通过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。
2、电磁振荡的变化规律： (1)总能量守恒：电场能＋磁场能＝恒量
(2)电场能与磁场能交替转化 电场度 B↑↓
电容器带电量 q↓↑ 电路中电流 i↑↓
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。
3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
q = Qm i = 0
3、各物理量在一个周期内不同时刻的状态
时间 t 带电量 t = 0
零 最大 电容器 (上+、下-)
t = T/4
最大 (上-、下+)
t = T/2
零
t = 3T/4
t = T
最大 (上+、下-)
电 场 强 度 电场能
电路中零
最大 (逆时针) 零 最大 (顺时针) 零
电 流 磁感应 强 度
电磁振荡
一、振荡电流与振荡电路： G
L
2
C
1
S
1、振荡电流：
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
A B
+
－
3、理想的LC振荡电路：
（1） LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路
（2） 理想的LC振荡电路：只考虑电感、电容的作用， 而忽略能量的损耗
三、电磁振荡的变化规律：
1、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有周期性，可归结为：
（1）两个物理过程：
放电过程： q↓ → i↑，电场能转化为磁场能 充电过程： q↑ → i↓，磁场能转化为电场能
（2）两个特殊状态：
放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕， 磁场能最大，电场能最小 为零。
充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕， 电场能最大，磁场能最小 为零。
思考
LC回路的振荡电流是怎样产生的呢？
二 、 振 荡 电 流 的 产 生 过 程
q = Qm i = 0
+ + ++
q = 0 i = Im
放电
+ + ++
－－ － －
q
周 期
i
性 的
－－ － －
q
充 电
化
－－ －－
i
++++
变
反 向 充 电
i q
－－ －－
放电
i
q
++++
q = 0 i = Im
4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。 6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。
7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己
8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。 若自怨自艾，必会坐失良机！