电磁振荡的周期和频率教案
电磁振荡的周期和频率 教案
电磁振荡的周期和频率 教案一、教学目标1．理解LC 振荡电路的固有周期（频率）的决定因素2．会用公式LC T π2=或LC f π21=定性分析有关问题，并能正确应用公式进行相关的计算二、重点、难点分析1．重点：LC 振荡电路的周期公式，频率公式是教材中的重点内容。
通过实验现象观察，定性地得出电感L 大（小）、电容C 大（小）、周期长（短）的结论。
2．难点：为什么电容越大，电感越大，周期就越大？通过对电容充放电作用，线圈的自感作用对公式LC T π2=进行定性分析，以利于加深对公式的理解。
三、教具1．LC 振荡回路示教板，准备两个以上电感不同的线圈（可拆变压器的220V 线圈），电容器2．大屏幕示波器（观察振荡电流周期变化情况）等四、教学方法：实验演示五、学生活动设计1．通过观察演示实验，总结出振荡电流周期与电感L 、电容C 值大小定性关系。
2．通过对小收音机的观察，分析收音机谐振电路的周期是如何调节的。
3．通过练习训练，巩固周期频率公式。
六、教学过程（一）引入新课通过上节课的学习，我们知道电磁振荡具有周期性，振荡电流的周期是由什么因素决定的呢？电感L 、电容C 的大小对振荡的快慢有怎样的影响？其它因素（q 、i 、U 大小）与周期有没有关系？下面来研究这个问题。
（二）进行新课1．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的时间。
（2）频率：一秒钟内完成周期性变化的次数（3）固有周期和固有频率：振荡电路里没有能量损失、发生无阻尼振荡时的周期和频率。
设问：电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LC 回路中的电感L 、电容C 有何关系（定性）？演示实验简介图1所示电路，多抽头带铁芯的线圈，L 值较大（可用220V 或二个110V 可拆变压器线圈串联而成）2-3个电解电容器（100μF 、500μF 、1000μF ）演示电流表（指针在表盘中央），二个电源（6V ，45V ）等操作和观察 观察什么？（电流表指针摆动的快慢）选用不同的L 或C 值，发生电磁振荡时，电流表指针摆动的快慢程度（周期和频率）与L 、C 值的初步关系是什么？启发同学根据实验现象，推理、分析得到①电容C 不变时，电感L 越大，振荡周期T 就越长，频率越低。
振幅、周期和频率教学设计人教版(美教案)
振幅、周期和频次一、教课目的：.知道什么是振幅、周期和频次.理解周期和频次的关系.知道什么是振动的固有周期和固有频次二、教课要点：.简谐运动的振幅、周期和频次的观点..对于振幅、周期和频次的实质应用.三、教课难点：.振幅和位移的联系和差别..周期和频次的联系和差别.四、教课方法：.经过剖析类比引入描绘简谐运动的三个物理量：振幅、周期和频次.运用课件使学生理解振幅和位移、周期和频次的联系和差别.经过演示、解说、实践等方法，加深对三个观点的理解 ..经过实验研究，探究弹簧振子的固有周期的决定要素...五、教课过程导入新课.解说：前边我们学过了直线运动，我们知道：对于匀速直线运动，所受合外力为零，描述该运动的物理量有位移、时间和速度，对于匀变速直线运动，物体所受的合外力是恒量，描绘它的物理量有时间、速度、位移和加快度，而上节课我们研究了合外力为答复力的简谐运动，那么描绘简谐运动需要哪些物理量呢?.类比引入我们知道：简谐运动是一种来去性的运动，而我们学过的匀速圆周运动也是一种来去性的运动，因此研究简谐运动时我们也有必需像匀速圆周运动相同引入周期、频次等物理量，本节课我们就来学习描绘简谐运动的几个物理量［板书：振幅、周期和频次］新课教课(一)振幅.在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别用大小不一样的力把弹簧振子从均衡地点拉下不一样的距离..学生察看两种状况下，弹簧振子的振动有什么不一样..学生代表答：①两种状况下，弹簧振子振动的范围大小不一样；②振子振动的强弱不一样..教师激励评论，并归纳板书：同学们察看得很细，获得了正确的结论，在物理中，我们用振幅来描绘物体的振动强弱.①振幅是描绘振动强弱的物理量；②振动物体走开均衡地点的最大距离叫振幅；③振幅的单位是米.. 取一段琴弦，使其两头固定且被张紧，用实物投影仪进行投影.①第一次使琴弦的振幅小些，听它发出的声音的强弱；②第二次使琴弦的振幅大些，听它发出的声音的强弱.比较后，加深对振幅的理解..用投电影出示问题，振幅和位移有什么差别?①用实物投影仪投影弹簧振子所做的振动，并用课件模拟该运动.②学生察看上述运动，并总结振幅和位移的差别和联系.③学生代表答：ａ.振幅是指振动物体走开均衡地点的最大距离；而位移是振动物体所在地点与均衡地点之间的距离.ｂ.对于一个给定的振动，振子的位移是时辰变化的，但振幅是不变的.ｃ.位移是矢量，但振幅是标量.ｄ.振幅等于最大位移的数值.(二)周期和频次.介绍什么是全振动?①用多媒体展现如下图的全振动［物体从Ｏ→Ａ→Ｏ→Ａ′→Ｏ］②学生描绘：从Ａ点开始，一次全振动的完好过程［Ａ→Ｏ→Ａ′→Ｏ→Ａ］从Ａ′点开始，一次全振动的完好过程：［Ａ′→Ｏ→Ａ→Ｏ→Ａ′］.在两个劲度系数不一样的弹簧下挂两个质量相同的物体，让这两个弹簧振子以相同的振幅振动，察看到振子振动的快慢不一样.?.问：用什么来描绘简谐运动的快慢呢学生阅读课文后回答：①用周期和频次来描绘机械振动的快慢.②老师总结并板书：做简谐运动的物体达成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，单位：秒.单位时间内达成的全振动的次数，叫频次，单位：赫兹.1③周期和频次之间的关系：Ｔ＝f.过渡设问：假如改变弹簧振子的振幅、振动的周期能否会改变呢?(三)研究弹簧振子的周期与什么要素相关.提出问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些要素决定?①教师同时演示两个不一样的弹簧振子(弹簧不一样，振子小球质量也不一样)，学生察看到：两个弹簧振子的振动不一样步，说明它们的周期不相等.②学生猜想：影响弹簧振子周期的要素可能有：振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数..我们要想证明猜想能否正确，一定经过实验考证，那么同学们议论一下：研究弹簧振子振动的周期你准备采纳哪些实验装置 ?.方案：弹簧一端固定，另一端系着小球，让小球在竖直方向上振动.研究弹簧振子周期的决定要素..①介绍实验的相关注意事项ａ.介绍秒表的正确读数及使用方法.ｂ.应选择振子经过均衡地点的时辰作为开始计时的时辰.ｃ.振动周期的求解方法：Ｔ＝t，ｔ表示发生ｎ次全振动所用的总时间. n②给每二位同学发一块秒表，全班同学同时测讲台演出示的弹簧振子的振动周期.③实验一：用同一弹簧振子，质量不变，振幅较小与较大时，测出振动的周期Ｔ和Ｔ′并进行比较后获得结论：弹簧振子的振动周期与振幅大小没关 .④实验二：用同一弹簧，拴上质量较小和较大的小球，在振幅相同时，分别测出振动的周期Ｔ和Ｔ′，比较后获得结论.弹簧振子的振动周期与振子的质量相关，质量较小时，周期较小.⑤实验三：保持小球的质量和振幅不变，换用劲度系数不一样的弹簧，测出振动的周期和Ｔ′，比较后获得结论.弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数相关，劲度系数较大时，周.期较小.经过上述实验，我们获得：弹簧振子的周期由振动系统自己的质量和劲度系数决定，而与振幅没关，因此把周期和频次叫做固有周期和固有频次.六、稳固练习.弹簧振子振幅取决于开始振动时外界要素，振幅的大小标记着系统总机械能的多少..如下图，弹簧振子在ＡＡ′间做简谐振动，为均衡地点，ＡＡ′间距离是，Ａ′→Ａ运动时间是，则（）.振动周期是，振幅是.从Ａ′→→Ａ振子做了一次全振动.经过两次全振动，振子经过的行程是.从Ａ′开始经过，振子经过的行程是.一个做简谐运动的质点，先后以相同大小的速度经过相距的、两点，历时.过点后再经过质点以大小相等、方向相反的速度再次经过点，则质点振动的周期是（）七、小结.振幅是振动物体走开均衡地点的最大距离；振动物体达成一次全振动所需要的时间叫周期；单位时间内达成全振动的次数叫频次..当振动物体以相同的速度接踵经过同一地点所经历的过程就是一次全振动；一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不停重复...因为物体振动的周期和频次只与振动系统自己相关，因此也叫固有周期和固有频次八、板书设计振动物体走开均衡地点的最大距离(ｍ)，是标量振幅（）表示振动的强弱等于振动物体的最大位移的绝对值做简谐振动的物体达成一次全振动所用的（ｓ）描绘简谐运动只有物体振动状态再次恢复到与开端时辰完好相同周期()成一次全振动的物理时，物单位时间内达成的全振动的次数（Ｈｚ）Ｔ＝1体才完f频次(ｆ)当周期与频次ｆ是振动系统自己的性质决准时，叫固有周期或固有频率天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感。
-电磁振荡的周期和频率
电磁振荡的周期和频率一、教学目标1．理解LC振荡电路的固有周期（或固有频率）的决定因素．2．会应用公式定性分析讨论有关问题，并能正确应用公式进行相关的计算．3．通过演示实验（改变LC回路的电感L或电容C），观察振荡电流的周期、频率的变化情况，分析、归纳得到L大、C大周期长的结论，培养学生分析综合能力及理解能力．二、重点、难点分析1．LC振荡电路的周期公式、频率公式是教材的重点内容．通过实验现象的观察得到；电路中振荡电流的周期、浙率随着LC回路中的电感L或电容C的改变而改变，并定性地得到电感L大（小）、电容C大（小）周期长（短）的结论．如有条件可用秒表测量周期，进行简单测量、计算，用比例法进行估算T与L、C 值的关系，将会更有说服力．2．分别从电容器的充放电作用和电感线圈的自感作用，对公式进行定性分析．说明如何理解L大、C大周期长的结论．以利于加深对公式的理解，并有利于培养和提高学生的理解能力和分析能力．3．应用公式或进行计算时，要强调公式中各个物理量的单位；各单位都要使用它们的国际单位制中的主单位．三、教具1．LC振荡回路示教板，准备两个以上电感不同的线圈（可拆变压器的2 20V 线圈）和电容器，如有条件可备用电压较高的直流电源（例如45V的干电池等），演示时阻尼振荡现象更明显．2．大屏幕示波器（观察振荡电流周期变化情况）等．四、主要教学过程（－）引入新课在以前研究弹簧振子、单摆在做简谐振动的过程中，已经知道振动的周期（或频率）只与其本身的条件有关，例如弹簧振子的周期只取决于轻弹簧的劲度系数足和振子的质量；单摆的周期只取于摆长l和当地的重力加速度g的大小，而与其它因素无关，那么LC回路中的振荡电流的周期（或频率）又是由什么因素决定的？电感L、电容C的大小对振荡的快慢有怎样的影响？与电容器带电量的多少（或电压的高低）有没有关系？下面就来研究这个问题．（二）主要教学过程设计1．提出问题．（l）机械振动中，周期和频率的概念、意义是什么？单摆做简谐振动中，它的周期和频率由什么决定？启发同学答出：（2）电磁振荡或振荡电流变化的快慢如何来描述？那么，电磁振荡的周期和频率的意义是什么？在同学回答的基础上，归纳指出：振荡电路里发生无阻尼自由振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率．对比，联系单摆的振动，初步猜测一下电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LC回路中的电感L、电容C有何种关系（定性）？2演示实验．简介图1所示电路：多抽头带铁心的线圈，L值较大（可用可拆变压器的220 V或二个110 V线圈串联而成）；2～3个电解电容器（100μF，500 μF，1000μF）·演示电流表（指针在表盘中央），H个电源（6 V、45 V）等．操作和观察：观察什么？（电流表指针摆动的快慢）选用不同的L或C值，发生电磁振荡时，电流表指针摆动的快慢程度（周期和频率）与L、C值的初步关系是什么？启发同学根据实验现象，推理、分析得到：①电容C不变时，电感L越大，振荡周期T就越长，频率变低；②当电感L不变时，电容C越大，振荡周期就越长，频率变低．换用不同电压的电源，当L、C值不变时，表针摆动的快慢程度相同（仅摆动次数不同）．在同学回答的基础上．小结指出：LC振荡电路的固有周期（T）和固有频率（f），决定干电路中线圈的电感L 和电容器的电容C．提出问题：上述现象如何解释？归纳指出：电容越大，容纳电荷就越多，充放电需要的时间就越长，因而周期就长，频率就低；线圈的电感L越大，阻碍电流变化的延时作用就越强，使放电、充电的时间就越长，因而周期就越长，频率就越低．总而言之，LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电容器的带电量的多少、电流大小无关．3．固有周期和固有频率公式．大量精确的实验和电磁学理论都证明：电磁振荡的固有周期T，跟LC电路中电感L和电容C的乘积的平方根成正比，即．各物理量都用国际单位制单位，比例系数为2π则有公式式中T、f、L、C的单位分别是秒、赫兹、亨利和法拉（单位符号是s、Hz、H、F）．上式表明：适当地选择电容C和电感L，就可以使电路的固有周期和频率符合我们的各种需要．通常应用中是用可变电容器和电感线圈组成LC电路．要得到不同周期和频率的振荡电流，可通过简便地改变可变电容器的电容C来实现，如图2所示；亦可通过改变电感L来实现，如图3所示．4.巩固练习（含机动内容）．例1如图4所示的LC振荡电路中，可变电容器C的取值范围为10 PF～360 PF，线圈的电感L=0. 10 H．求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大？最低频率又为多少？解析：因为LC电路的固有频率为，当L不变时，则有，可知当电容C为最小值时（即C=10PF）振荡电流的频率最高，当电容C为最大值时（即C2=360 PF）振荡电流的频率最低．所以由题给条件，即可求得最高和最低频率．计算时注意各量要用相应的国际单位制的主单位；电容C1=10 PF=10×10-12F=1×10-11F，C2=360PF=360×10-12F=3.6×10-10F，则有最高频率f1和最低频率f2分别为例2有一LC振荡电路，当电容调节为C1=200 PF时，能产生频率为f1=500 kH z的振荡电流，要获得频率为f2=1.0×103 kH z的振荡电流，则可变容器应调至多大？（设电感L保持不变）解析：在已知电容C；和固有频率人的条件下，根据公式入一1／27tVLC；可求出线圈电感L．则再应用频率公式，即可求得f2=1.0×103 kH z时对应的电容C2值：因为1所以方法对，但较繁，是否有简便一些的方法？应用比例法求解较为简捷，由公式，可知，本题中则有故有例3在图5（甲）中，LC振荡电路中规定图示电流方向为电流i的正方向，则振荡电流随时间变化的图像如图5（乙）所示．那么，电路中各物理量在一个周期内的情况是：＿＿＿＿＿＿＿＿时刻，电容器上带电量为零；＿＿＿＿＿＿＿＿时刻，线圈中的磁场最强；＿＿＿＿＿＿＿＿时刻，电容器两板间的电场强度值最大；＿＿＿＿＿＿＿＿时刻，电路中电流达到反向最大值；在＿＿＿＿＿＿＿＿时间内是对电容器的充电过程．解析：分析这类问题的关键是要搞清电场能和磁场能相互转化的过程，以及它所对应的物理状态和物理量间的关系．由题图可知电容器C正在放电，当t=0时，C带电量最多，两板间电压最大，电场能也最大．而此时磁场能最小（为零）．对应的电流i最小（为零）；随着C放电的持续，带电量、电压、电场能将逐渐减小，而磁场能、电流i将逐渐变大．当C放电完毕时，电场能减为零，C带电量、电压也减为零，而磁场能、电流达到最大，之后由于电感L和电容C的作用，将对电容反向充电，直至最大．依此类推，故可得知，A、C时刻电流最大，磁场最强，电场为零，C带电量为零．当电流为零时（对应图中的O、B、D），电容器上带电量最多，相应的电场强度值为最大．同理可知C时刻电流达到最大，电容经过T／4放电完毕后，紧接着又对电容反向充电，又经T／4，充电到最大值，即带电量、电压、电场能达最大，磁场能、电流变为零，这个过程对应着图中的A B，类似的道理可知C D 也是对电容的充电过程．（三）课堂小结1．LC振荡电路的周期公式、频率公式要理解其物理含义，它只由电路本身的特性（L、C值）决定，所以叫做固有周期和固有频率，应用中，通过改变LC 回路中的电感L或电容C，周期和频率也随之改变，满足各种需要．2．应用周期公式、频率公式进行计算时，要特别注意各物理量的单位，常用电容器的单位有微法（μF）和皮法（PF），代入公式时一定要换为法（F），电感L的单位有时是毫亨或微亨（mH或μH），代入公式时要换为亨（H），这样得到的周期和频率的单位才是正确的（秒和赫兹）．（四）布置作业本节书后练习外加一个补充题（计算题或论述题）．五、教学说明1．LC振荡电路的周期公式、频率公式，现阶段不能从其它知识推导出来，所以做好演示实验就显得尤为重要．改变电感L或电容C时，观察指针摆动的快慢，定性得到T、f随L、C值变化的关系．如果实验条件较好，能找到几个有准确值的电容器和电感线圈，再配合以秒表计时，就能得到粗略的函数关系（测4次，用比例法，可归纳得出）．2．演示实验后，直接给出周期公式、频率公式后，可由电感和电容器的作用引导同学理解公式的含义：“只由本身的L、C值决定”．3．应用公式计算时，一定要注意各量的单位（此处容易出错），在用比例法解题时，同一物理量的单位相同即可，不一定要换成国际单位制中的主单位．（北京四中董连生）。
高中物理电磁振荡问题教案
高中物理电磁振荡问题教案
教学内容：电磁振荡
教学目标：
1. 理解电磁振荡的基本原理和特点；
2. 掌握电磁振荡的公式和计算方法；
3. 能够应用电磁振荡理论解决实际问题。
教学重点：电磁振荡的概念和计算方法。
教学难点：理解电磁场和电荷之间的相互作用。
教学过程：
一、导入新课
1. 老师引导学生回顾电磁场和电荷之间的相互作用，并讲解电磁振荡的概念和特点。
2. 提出问题：为什么电磁振荡是重要的物理现象？
二、讲解电磁振荡的原理和公式
1. 讲解电磁振荡的基本原理，包括电容器、电感线圈和电荷之间的相互作用。
2. 推导电磁振荡的公式：T=2π√(L/C)，其中T为振动周期，L为电感，C为电容。
3. 通过实例分析，演示电磁振荡的计算方法。
三、实例演练
1. 给出一个电容为0.1F、电感为0.2H的电路，求其振动周期。
2. 学生自行计算，并与同桌讨论，最后老师进行详细讲解和解析。
四、课堂小结
1. 老师对本节课内容进行总结，强调电磁振荡的重要性和实际应用价值。
2. 学生提出疑问和问题，老师进行解答和引导。
五、课后作业
1. 完成课堂作业：计算电磁振荡的周期。
2. 阅读相关教材，预习下节课内容。
教学效果评估：
1. 学生能够准确理解电磁振荡的概念和原理；
2. 学生能够熟练运用电磁振荡公式解决实际问题；
3. 学生思维活跃，积极参与课堂讨论和练习。
电磁振荡教案
电磁振荡教案教案：电磁振荡教学目标：1.了解电磁振荡的基本概念和特点；2.掌握电磁振荡的数学描述和公式；3.理解电磁振荡在实际应用中的重要性。
教学内容：一、电磁振荡的概念和特点1.电磁振荡的定义；2.电磁振荡的特点。
二、电磁振荡的数学描述和公式1.电磁振荡的数学模型和方程；2.电磁振荡的周期和频率；3.电磁振荡的幅度和相位。
三、电磁振荡的应用1.电磁振荡在无线通信中的应用；2.电磁振荡在电磁感应中的应用；3.电磁振荡在光学中的应用。
教学过程：一、电磁振荡的概念和特点1.引入：通过示意图和实际例子简单介绍电磁振荡的概念，如调频收音机的振荡电路。
2.定义：让学生理解电磁振荡是指电磁场能量在振荡电路中的周期性变化。
3.特点：分析电磁振荡的特点，如周期性、振幅、频率等。
二、电磁振荡的数学描述和公式1.数学模型：介绍电磁振荡的数学描述和模型，如LC振荡电路。
2.方程：介绍电磁振荡的基本方程，如电压和电流的线性关系。
3.周期和频率：讲解电磁振荡的周期和频率的定义和计算方法。
4.幅度和相位：解释电磁振荡的幅度和相位的概念和意义。
三、电磁振荡的应用1.无线通信：介绍电磁振荡在无线通信中的应用，如手机和无线电的原理。
2.电磁感应：讲解电磁振荡在电磁感应中的应用，如变压器和发电机的工作原理。
3.光学：介绍电磁振荡在光学中的应用，如激光和光纤通信的原理。
教学方法与手段：1.探究式教学：通过引导学生观察实例和提出问题，激发学生的兴趣和思考；2.讲解与演示相结合：通过讲解概念和公式，结合实际示例进行演示，帮助学生理解和掌握知识；3.小组合作学习：将学生分成小组，进行小组活动，促进合作和交流。
教学评价与反馈：1.练习与应用：布置相关习题和实验，检查学生对电磁振荡的理解和掌握程度；2.提问与讨论：引导学生参与课堂讨论，检查学生对电磁振荡的理解和应用能力；3.反馈与总结：及时对学生的表现进行评价和反馈，总结课堂重点和难点。
教学资源和学生活动：1.多媒体教学资源：投影仪、电脑、PPT等；2.学生活动：观察实例、提问讨论、小组合作学习、练习和实验。
振幅周期和频率教案
振幅周期和频率教案一、教学目标：1.理解振幅、周期和频率的概念。
2.掌握计算振幅、周期和频率的方法。
3.能够分析和解决与振幅、周期和频率相关的问题。
二、教学重点：1.振幅的概念和计算方法。
2.周期的概念和计算方法。
3.频率的概念和计算方法。
三、教学难点：1.振幅、周期和频率之间的数学关系。
2.频率的数量单位换算。
四、教学方法：1.归纳法：通过案例分析引出振幅、周期和频率的概念。
2.讨论法：让学生通过讨论比较不同振动现象的特点，进一步理解振幅、周期和频率的概念。
3.实践操作：通过实际测量和计算，使学生掌握振幅、周期和频率的计算方法。
五、教学过程：1.导入（5分钟）介绍一个物体的振动现象，如钟摆、弹簧振子，让学生观察现象，并带入课题：“为了描述这种振动现象，我们需要什么样的概念和数学工具呢？”2.振幅的概念和计算方法（15分钟）通过讨论不同振动现象的特点，引出振幅的概念。
然后，给出振幅的定义：“振动物体在最大偏离平衡位置时的偏离距离。
”接下来，通过实验测量，让学生学会如何计算振幅。
3.周期的概念和计算方法（20分钟）引出周期的概念，并给出周期的定义：“一个完整的振动所需要的时间。
”然后，通过实验测量，让学生学会如何计算周期。
4.频率的概念和计算方法（15分钟）通过比较不同振动现象的特点，引出频率的概念。
给出频率的定义：“单位时间内振动的次数。
”然后，通过实验测量，让学生学会如何计算频率，并且要求学生掌握频率的数量单位换算。
5.振幅、周期和频率之间的数学关系（15分钟）讲解振幅、周期和频率之间的数学关系：频率等于单位时间内的振动次数，所以频率等于1除以周期。
即f=1/T。
进一步讨论振幅、周期和频率之间的关系。
6.拓展应用（15分钟）通过给出不同振动现象的特点，让学生分析和解决与振幅、周期和频率相关的问题。
举例：1)民用电源的频率是50Hz，求周期是多少秒？2）一颗星每秒钟发出1000个光子，求其频率。
教学设计1：4.1电磁振荡
4.1 电磁振荡教学目标1.通过实验了解电磁振荡。
知道LC电路中电流、电荷、电场能和磁场能等相关物理量的变化情况。
2.知道电磁振荡的周期和频率，会用其分析、解释有关的简单问题。
学习重点: 电磁振荡的中电流、电荷等相关物理量的变化情况，电磁振荡的周期和频率引入新课一、引入新课在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要。
例如，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波…..，但是电磁波十怎样产生的呢？二、新课学习观察：观察振荡电路中电压的波形把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。
把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。
先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。
观察电脑显示器（或示波器）显示的电压的波形。
探究点一电磁振荡的产生及能量变化【思考】想一想与交流电有何区别？振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。
振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
老师引出：LC电磁振荡的产生原理电容器充放电和线圈的自感现象共同作用产生的LC电磁振荡的产生过程LC振荡电路电流的周期性变化电容器极板上电荷量的周期性变化2、LC 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：放电过程：电场能转化为磁场能，q ↓→ i ↑充电过程：磁场能转化为电场能，q ↑ → i ↓(2)、两个特殊状态：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，电场能最小探究点二：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）。
高二物理《18.2电磁振荡的周期和频率》教案
第二节电磁振荡的周期和频率教案一、素质教育目标(一)知识教学点1．理解LC振荡电路的固有周期(频率)的决定因素2．应用公式进行相关的计算(二)能力训练点：培养观察思考能力(三)德育渗透点学会应用实验来研究问题的方法，培养探索精神通过对收音机原理了解，理解理论与实践的联系。
二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点LC振荡电路的周期公式，频率公式是教材中的重点内容。
通过实验现象观察，定性地得出了电感L大(小)、电容C大(小)、周期长(短)的结论。
2．疑点为什么电容越大，电感越大，周期就越大？三、课时安排1课时四、教学步骤(一)明确目标通过这节课学习要掌握振荡电路的周期和频率公式以有有关问题的应用(二)整体感知略(三)重点、难点的学习和目标的完成过程1．引入新课上节课我们通过比较电磁振荡与简谐运动有很多相似之处，它们运动都有周期性，我们知道振动的周期只与其本身的条件有关，而电磁振荡中的振荡电流周期又是由什么因素决定的呢？电感L、电容C的大小对振荡的快慢有怎样的影响？其它因素(q、i、U大小)与周期有没有关系？下面来研究这个问题。
2．新课讲解(1)机械振动中，周期和频率的概念、意义是什么？单摆周期由什么决定？(2)电磁振荡的周期和频率的意义是什么？在同学回答的基础上，归纳指出，振荡电路里发生无阻尼自由振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率。
对比，联系单摆的振动，初步猜测一下电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LC回路中的电感L、电容C有何关系(定性)？(3)进一步的研究证明，周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系是：=2Tπf=练习【例1】收音机中LC回路的频率为100Hz，电容为0.1μF．求电感是多大？如果LC回路的频率为1000Hz，电容不变，电感又应是多大？【例2】某无线电发射台发送电磁波是由自感线圈和可变电容器组成的振荡电路来完成的，能够产生500kHz到1500kHz 的电磁振荡，已知线圈的自感系数是280mH，可变电容器的最大电容和最小电容各是多少？【例3】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D.自感L和电容C都减小一半。
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电磁振荡的周期和频率
教案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
18．2 电磁振荡的周期和频率
一、教学目标
1．理解LC 振荡电路的固有周期（频率）的决定因素
2．会用公式LC T π2=或LC f π21=
定性分析有关问题，并能正确应用公
式进行相关的计算
二、重点、难点分析
1．重点：LC 振荡电路的周期公式，频率公式是教材中的重点内容。
通过实验现象观察，定性地得出电感L 大（小）、电容C 大（小）、周期长（短）的结论。
2．难点：为什么电容越大，电感越大，周期就越大？通过对电容充放电作用，线圈的自感作用对公式LC T π2=进行定性分析，以利于加深对公式的理解。
三、教具
1．LC 振荡回路示教板，准备两个以上电感不同的线圈（可拆变压器的220V 线圈），电容器
2．大屏幕示波器（观察振荡电流周期变化情况）等
四、教学方法：实验演示
五、学生活动设计
1．通过观察演示实验，总结出振荡电流周期与电感L 、电容C 值大小定性关系。
2．通过对小收音机的观察，分析收音机谐振电路的周期是如何调节的。
3．通过练习训练，巩固周期频率公式。
六、教学过程
（一）引入新课
通过上节课的学习，我们知道电磁振荡具有周期性，振荡电流的周期是由什么因素决定的呢？电感L、电容C的大小对振荡的快慢有怎样的影响？其它因素（q、i、U大小）与周期有没有关系？下面来研究这个问题。
（二）进行新课
1．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的时间。
（2）频率：一秒钟内完成周期性变化的次数
（3）固有周期和固有频率：振荡电路里没有能量损失、发生无阻尼振荡时的周期和频率。
设问：电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LC回路中的电感L、电容C有何关系（定性）
演示实验
简介图1所示电路，多抽头带铁芯的线圈，L值较大（可用220V或二个110V可拆变压器线圈串联而成）2-3个电解电容器（100μF、500μF、1000μF）演示电流表（指针在表盘中央），二个电源（6V，45V）等
操作和观察观察什么？（电流表指针摆动的快慢）选用不同的L或C 值，发生电磁振荡时，电流表指针摆动的快慢程度（周期和频率）与L、C值的初步关系是什么？
启发同学根据实验现象，推理、分析得到①电容C不变时，电感L越大，振荡周期T就越长，频率越低。
②当电感L不变时，电容C越大，振荡周期就越长，频率越低。
换用不同电压的电源，当L 、C 值不变时，表针摆动的快慢程度相同（仅摆动次数不同）
在同学回答的基础上小结指出
LC 振荡电路的固有周期（T ）和固有频率（f ），决定于电路中线圈的电感L 和电容器的电容C
提出问题：上述现象如何解释？
归纳指出：电容越大，容纳电荷就越多，充放电需要的时间就越长，因而周期就长，频率就低。
线圈的电感L 越大，阻碍电流变化的延时作用就越强，使放电、充电的时间就越长，因而周期就越长，频率就越低，总而言之，LC 电路的周期和频率由电路本身的性质（L 、C 的值）决定，与电容器的带电量的多少，电流大小无关。
2．固有周期和固有频率公式
大量精确的实验和电磁学理论证明，电磁振荡的周期T 、频率f 跟电感L 、电容C 的关系是：
LC T π2= LC f π21
=
式中T 、f 、L 、C 的单位分别是秒、赫、亨和法（单位符号是s 、Hz 、H 、F ）
公式表明，适当地选择电容C 和电感L ，就可以使电路的固有周期和频率符合我们的各种需要，通常应用中是可变电容器和电感线圈组成LC 电路，要得到不同周期和频率的振荡电流，可通过改变电容器的电容C 来实现，如图2所示；亦可通过改变电感L 来实现，如图3所示。
收音机中调节谐振电路的周期，就是通过调节可变电容来实现的。
让学生打开收音机，观察并找到调谐电容。
调节调揩旋钮时，观察动片的变化。
要求学生分析
（1）旋入动片，旋出动片时正对面积如何变化？电容C 大小如何改变？
（2）C 变化对周期、频率大小变化有何关系
（三）巩固练习（含机动内容）
【例1】 如图4所示的LC 振荡电路中，可变电容器C 的取值范围为10pF ～360pF ，线圈的电感L ＝0.10H ，求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大最低频率又为多少
解析：由振荡电路的频率公式LC f π21
=
当电容最小等于10Pf 时，振荡电流的频率最高，51106.121
⨯==
LC f πHz 当电容最大等于360Pf 时，振荡电流的频率最低，
42106.6.221
⨯==LC f πHz
【例2】 有一LC 振荡电路，当电容调节为C 1＝200pF 时，能产生频率为f 1=500kHz 的振荡电流，要获得频率为f 2＝1.0×103kHz 的振荡电流，则可变容器应调为多大？（设电感L 保持不变） 解析：根据公式LC f π21
=
由于电感L 保持不变 所以1
221C C f f =
所以11122
212105-⨯==C f f C F=50pF 【例3】 在图5（甲）中，LC 振荡电路中规定图示电流方向为电流i 的正方向，则振荡电流随时间变化的图象如图5（乙）所示
图5
那么，电路中各物理量在一个周期内的情况是
_______时刻，电容器上带电量为零
_______时刻，线圈中的磁场最强
_______时刻，电容器两板间的电场强度值最大
_______时刻，电路中电流达到反向最大值
_______时间内是对电容器的充电过程
解析 分析这类问题的关键是要搞清电场能和磁场能相互转化的过程，以及它所对应的物理状态和物理量间的关系，由题图可知电容器C 正在放电，当t ＝0时，C 带电量最多，两板间电压最大，电场能也最大，而此时磁场能最小（为零），对应的电流i 最小（为零），随着C 放电的持续，带电量、电压、电场能将逐渐减小，而磁场能、电流i 将逐渐变大，磁场能、电流达到最大之后由于电感L 和电容C 的作用，将对电容反向充电，直至最大，依此类推，故可得知，A 、C 时刻电流最大，磁场最强，电场为零，C 带电量为零，当电流为零时（对应图中的O 、B 、D ）电容器上带电量最多，相应的电场强度值为最大，同理可知C 时刻电流达到最大，电容经过T /4放电完毕后，紧接着又对电容反向充电，又经T /4，充电到最大值，即带电量、电压、电场能达最大，磁场
能、电流变为零，这个过程对应着图中的A →B ，类似的道理可知C →D 也是对电容的充电过程。
（四）总结、扩展
1．L C 振荡电路的周期公式，频率公式要理解其物理含义，它只由电路本身的特性（L 、C 值）决定，所以叫做固有周期和固有频率，应用中，通过改变LC 回路中的电感L 或电容C ，周期和频率也随之改变，满足各种需要。
2．应用周期公式、频率公式进行计算时，要特别注意各个物理量的单位，常用电容器的单位有微法（μF ）和皮法（pF ），代入公式时一定要换为法（F ），电感L 的单位有时是毫亨或微亨（mH 或μH ），代入公式时要换为亨（H ），这样得到的周期和频率的单位才是正确的（秒和赫）
七、布置作业：课本练习一（3）、（4）题
八、板书设计
第二节 电磁振荡的周期和频率
1．定义 周期：电磁振荡完成一次周期性变化的时间
频率：一秒钟内完成周期性变化的次数
2．公式：LC T π2= LC f π21
=
决定因素 由电容C 和电感L 决定与电容器带电多少无关。