高中物理-电磁振荡
高中物理必备知识点 电磁振荡及总结
在理想情况下将如此循环下去，一个周期性变化的示意图如上图所示。
培养学生理 解能力和语 言表达能力
(根据一个周期性变化的示意图及前面演示实验中的电路图，要求学生填写下表，进一步 明确各量的周期性变化情况。屏幕显示表格，让学生回答后，用鼠标点击相应位置显示出正确 答案。)
电磁振荡
简谐运动
充电：加在电容器两端的电压产 加速：回复力使振子运动状态变化；
过
生充电电流；线圈的电感
惯性维持振子运动状态不变。
程
阻碍充电电流的突变。
特 放电：线圈的电感维持放电电流 减速：惯性维持振子运动状态不变；
点
不变；电容器两端电压阻
回复力使振子运动状态改变。
碍放电电流。
电容 C 对
电感 L（相当于惯性） 应
设计意图
实 验 演 示
引出振 荡电流 和振荡 电路的 概念
分析 振荡 电流 的产 生过 程
归纳电磁 振荡的特 点、规律、 分析方法 和分析依 据
介绍无 阻尼振 荡和阻 尼振荡 的概念
板书设计： 一．振荡电流与振荡电路： (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。 (3)理想的 LC 振荡电路 二．电磁振荡的产生过程 放电过程： 充电过程：
培养学生分 析能力
变成线圈的磁场能。由于线圈的自感作用，电流 i 是按正弦规律逐渐增大的，电流不会立刻达
到最大值。放电结束时，q=0， E 电场能=0，i 最大，E 磁场能最大，电场能完全转化成磁场能。 充电过程：放电结束时，由于 L 的自感作用，电路中移动的电荷不会立即停止运动，仍保持原
高中物理选择性必修二 第四章 第一节 电磁振荡
0 反向最大
最大
e T 最多 最大 0 0
3.(1)在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量：电
荷 量 q 、 电 场 强 度 E 、 电 场 能 EE 是 同 步 变 化 的 ， 即 q↓→E↓→EE↓( 或 q↑→E↑→EE↑). 与振荡线圈有关的物理量：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i↑→B↑→EB↑). (2)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，即q、E、EE↑—异—向—变—化→ i、B、EB↓.
(2)电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的 自感 作用，电流不会立 即减小为零，而是保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器反向 充电 ，电流减小到零时，充电结束，极板上的电量达到最大值.该过程 能量由磁场能逐渐转化为 电场能 ，反向充电完毕瞬间，磁场能全部转化 为电场能.
2.电磁振荡的实质 在电磁振荡过程中，回路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器 里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在 周期性变化 ，电场能和磁 场能相互 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 所用的时间.
2.电磁振荡的频率f：电磁振荡在一段时间内做周期性变化的次数与所用
时间之比.
3.LC振荡电路的周期和频率公式：T＝2π
LC，f＝2π
1 LC.
其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、
针对训练 如图5甲所示，在LC振荡电路中，其电流变化规律如图乙所
示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则
高中物理电磁振荡和电磁波公式总结
高中物理电磁振荡和电磁波公式总结电磁振荡和电磁波是高中物理课程中非常重要的概念。
通过了解相关的公式，可以更好地理解电磁学的基本原理和应用。
本文将总结高中物理中与电磁振荡和电磁波相关的公式，并对其进行简要解释。
一、电磁振荡公式1. 阻尼振荡的周期公式：T = 2π√(m/k)T表示振荡的周期，m表示振荡体的质量，k表示弹簧的劲度系数。
2. 无阻尼振荡的周期公式：T = 2π√(L/C)T表示振荡的周期，L表示电感的感值，C表示电容的容值。
3. 能量守恒公式：E = 1/2kx² + 1/2mv²E表示振荡体的总能量，k表示弹簧的劲度系数，x表示振荡体的位移，m表示振荡体的质量，v表示振荡体的速度。
二、电磁波公式1. 电磁波的速度公式：v = fλv表示电磁波的传播速度，f表示频率，λ表示波长。
2. 电磁波的频率和周期公式：f = 1/Tf表示频率，T表示周期。
3. 电磁波的波长和频率公式：λ = v/fλ表示波长，v表示电磁波的速度，f表示频率。
4. 电磁波的能量公式：E = hfE表示电磁波的能量，h表示普朗克常数，f表示频率。
5. 光的频率和波长与介质的折射率公式：n₁/λ₁ = n₂/λ₂n₁和n₂分别表示两个介质的折射率，λ₁和λ₂分别表示入射光和折射光的波长。
三、简要解释1. 电磁振荡公式解释：阻尼振荡的周期公式说明了弹簧振子的周期与振子本身的质量和弹簧的劲度系数有关。
无阻尼振荡的周期公式说明了LC振荡电路的周期与电感的感值和电容的容值有关。
能量守恒公式表示了振荡体在振荡过程中机械能和动能之间的转换。
2. 电磁波公式解释：电磁波的速度公式是电磁波的基本特性，表示电磁波在真空和空气中的速度为光速。
电磁波的频率和周期公式表示电磁波的周期与频率之间的关系，频率是指单位时间内波的周期数。
电磁波的波长和频率公式表示波长与频率之间的关系。
电磁波的能量公式表示了电磁波的能量与频率之间的关系。
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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布置作业
（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。
新课导入
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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
教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁振荡与电磁波 1.电磁振荡 2.电磁波
【变式训练3】 某电路中电场随时间变化的图像如下列各图所示,能发射
电磁波的电场是( D )
解析:A图中电场不随时间变化,不会产生磁场;B图和C图中电场都随时间
做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,不会产生和发射电磁波;D图中
电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而该磁场的变
化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,
)
(2)要提高LC振荡电路的振荡频率,可以减小电容器极板的正对面积。
(
)
(3)在磁场周围一定存在着和它联系着的电场。 ( × )
(4)电磁波不能在真空中传播。 ( × )
2.下图是赫兹实验的装置,其实验目的是什么?
提示:验证电磁波的存在。
3.傍晚你在家中听收音机时,若用拉线开关打开家中的白炽灯,会听到收音
3×108 m/s。
2.(电磁振荡的周期与频率)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( D )
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
1
解析:据LC振荡电路频率公式f=
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,电路的电场能不断增大
D.从时刻t3至t4,电容器的电荷量不断增大
解析:电磁振荡中的物理量可分为两组:①电容器的电荷量q、极板间电压u、
电场强度E及电场能为一组。②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场
能为一组。同组量的大小变化规律一致,同增同减同为最大或为零;异组量
D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
高中物理《电磁振荡》
电磁振荡的特点：回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
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↓
振荡电路变化关系：
电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的，即：
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
2π
振荡电路产生振荡电流的原因是电容器的充放电作用和线
圈的自感作用。
振荡电路产生振荡电流的实质是电场能和磁场能的周期性
转换。
振荡电路的分析方法：
明确LC振荡电路的周期大小，将周期进行分解；把整个
振荡周期分成四个阶段，分别研究每一个阶段内各物量的变
化情况。
电磁振荡的特点：回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
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↓
振荡电路变化关系：
电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的，即：
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
t
t
t
t
t
t
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tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
物理高三电磁振荡知识点
物理高三电磁振荡知识点电磁振荡是物理高考中重要的知识点之一，它是指由于外界激励或系统固有特性而产生的周期性电磁现象。
了解电磁振荡的概念、特点以及相关公式是理解和掌握这一知识点的关键。
本文将对电磁振荡的相关知识进行详细介绍。
一、电磁振荡的概念电磁振荡是指电磁系统中电场和磁场的周期性变化现象。
当电磁系统受到外界的激励时，电场和磁场会发生周期性的相互转化。
在振荡过程中，电场和磁场的能量不断在空间中传递。
二、电磁振荡的特点1. 周期性：电磁振荡是由于外界激励或系统固有特性而引起的周期性变化。
2. 能量守恒：在电磁振荡过程中，电场和磁场的能量不断在空间中转化，并且总能量保持不变。
3. 振幅：电磁振荡的振幅表示电场或磁场的最大值，其大小与激励源或系统的特性有关。
4. 频率：电磁振荡的频率表示单位时间内振荡周期的次数，单位为赫兹（Hz）。
5. 相位差：电磁振荡的相位差表示两个振动体的相位之间的差异，用来描述振动体之间的关系。
三、电磁振荡的公式1. 简谐振动的周期公式：T = 2π/ω其中，T表示周期，ω表示角频率。
2. 简谐振动的频率公式：f = 1/T = ω/2π其中，f表示频率。
3. 电磁波的速度公式：v = fλ其中，v表示电磁波的速度，f表示频率，λ表示波长。
4. 电磁波的能量公式：E = h f其中，E表示电磁波的能量，h为普朗克常数，f表示频率。
四、电磁振荡的应用1. 通信：电磁振荡是无线通信传输的基础，如无线电、电视、手机信号等。
2. 医学：电磁振荡在医学影像技术中的应用，如核磁共振成像（MRI）等。
3. 光学：电磁振荡是光的传播方式，光的干涉、衍射等现象都与电磁振荡密切相关。
4. 物理实验：电磁振荡是许多物理实验的基础，如电磁感应实验、电磁波实验等。
五、总结电磁振荡是物理高考中的重要知识点，了解其概念、特点以及相关公式对于理解和掌握电磁振荡非常重要。
通过学习电磁振荡的应用，我们可以更好地理解其在现实生活和科学研究中的作用。
高二物理电磁振荡整理知识点
高二物理电磁振荡整理知识点电磁振荡是高中物理中重要的内容之一，也是电磁学的基础。
在本文中，我们将对高二物理电磁振荡的知识点进行整理和总结，以供学生复习和巩固。
1. 电磁场的概念电磁场是指电荷或电流所产生的空间中存在的物理量，它包括电场和磁场两部分。
电场是由电荷产生的作用力，在空间中可以用电场线表示；磁场是由电流产生的作用力，在空间中可以用磁感线表示。
电磁场的性质主要有强度、方向和分布等。
2. 电磁振荡的基本概念电磁振荡是指在电磁场中，电磁波或者电磁信号以一定的频率在空间中传播的现象。
其基本特点包括振幅、频率、周期和波长等。
电磁振荡可以通过电磁波方程模型来进行描述，其中包括电场和磁感应强度的变化规律。
3. 电磁振荡的物理量在电磁振荡中，有一些重要的物理量需要了解。
(1) 振幅：振幅是指电磁振荡的最大偏移量，表示波的振动幅度。
(2) 频率：频率是指电磁波在单位时间内的振动次数，通常用赫兹(Hz)来表示。
(3) 周期：周期是指电磁波振动完成一个完整的周期所需的时间，通常用秒(s)来表示。
(4) 波长：波长是指电磁波振动完成一个完整的波长所需的距离，通常用米(m)来表示。
4. 电磁振荡的类型电磁振荡可以分为两种类型，即机械振荡和电磁振荡。
(1) 机械振荡：机械振荡是指由于机械系统的周期性运动而产生的振动。
例如，弹簧振子、单摆等都属于机械振荡。
(2) 电磁振荡：电磁振荡是指由于电磁场的周期性变化而产生的振动。
典型的例子包括电磁波、交流电等。
5. 电磁振荡的应用领域电磁振荡的应用非常广泛，涉及电信、无线通信、雷达、电磁感应等众多领域。
(1) 电信领域：电磁振荡在电信领域中被广泛应用，可以用于传输和接收信息。
(2) 无线通信领域：无线通信是指不通过物理连接的方式进行信息传输，电磁振荡可以实现无线通信的传输和接收。
(3) 雷达领域：雷达是宇航和军事等领域中常用的一种目标检测和测距的设备，它利用电磁波的速度和反射来实现对目标的探测。
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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。
3、各物理量在一个周期内不同时刻的状态
时间 t t = 0
t= T/4
t= T/2
最大
最大
电容(上器+、下-) 零 (上-、下+)
带电量
t= 3T/4
零
电场 强度
电
场能 零 电
最大 (逆时针)
零
最大 (顺时针)
路中
电
流
磁感应
t=T
最大 (上+、下-)
零
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
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。
三、电磁振荡的变化规律：
电磁振荡
一、振荡电流与振荡电路：
G
C L
21
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
A
+
L
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
电场能↓↑
磁场能↑↓
电场强度 E↓↑
磁感应强度 B↑↓
电容器带电量 q↓↑ 电路中电流 i↑↓
思考
LC回路的振荡电流是怎样产生的呢？
二
q = Qm i = 0
、
+ + ++
放电
q = 0 i = Im
+ + ++
振 荡
q －－ － －
i
－－ － －
电 流 的 产
q
充 电
i
周期 性 的
化变
反i
向 充
电q
生
过
－－ －－
放电
－－ －－
程
i + + + +
q
++++
q = 0 i = Im
q = Qm i = 0