高中物理电磁振荡
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高中物理必备知识点 电磁振荡及总结
反向充电过程: q↑、u↑、E 电场能↑→i↓、B↓、E 磁场能↓，线圈的磁场能向电容器的电场 能转化。充电结束时，q、E 电场能增为最大，i、E 磁场能均减小到零，磁场能向电场能转化结束。
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
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 3.13.2 电磁振荡 电磁场和电磁波课件 教科版
一、电磁振荡
返回
要点提炼
1.电磁振荡中各物理量的变化情况
时刻
工作过程 q
E
i
B
(时间)
能量
0 放电瞬间 qm Em 0
0 E电最大E磁最小
0→T4 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm
E电→E磁
一、电磁振荡
返回
T 4
T4→T2
T 2
T2→34T
放结 束电 充电 过程 充电 结束 放电 过程
返回
(2)阻尼振荡：如图4所示，能量逐渐损耗，振荡电流的 振幅逐 渐减小，直到停止振荡的电磁振荡.
图4
一、电磁振荡
返回
3.电磁振荡的周期与频率
周期T＝2π
LC
，频率f＝
2π
1 LC
.其中周期T、频率f、电
感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法
拉(F).
一、电磁振荡
返回
延伸思考
学习探究区
一、电磁振荡 二、电磁场和电磁波
一、电磁振荡
返回
问题设计
把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷
开关按图2连成电路. 先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍
图2 后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线
圈放电.观察到电流表指针有何变化？这说明了什么问题呢？ 答案 指针左右摆动.说明了电路中产生了变化的电流.
为什么放电完毕时，电流反而最大？ 答案 开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬 间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱， 放电电流增加变快，与此同时，电容器里的电场逐渐减弱， 电场能逐渐转化为磁场能.当放电完毕时，电场能全部转化为 磁场能，此时电流达到最大.
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 本章整合 (2)
光速 ,证明了电磁波的存在
电磁波的反射、折射、干涉、衍射等
电磁波是横波
成员:无线电波、
电磁波谱 γ 射线
特性及应用
红外线
、可见光、紫外线、
X射线
、
三、无线电波的发射、传播与接收
无线电波的发
射、传播与接收
发射
有效发射电磁波的条件
开放
电路
足够高
的振荡频率
调制:调幅与 调频
传播:三种方式( 地波
、天波、
直线传播
接收: 调谐 (电磁谐振)→解调(检波)
)
重点题型·归纳剖析
一、
电磁振荡过程分析
1.分析两类物理量:电荷量Q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、
电场强度E、电场能的变化规律与Q的变化规律相同;振荡电流i决定了磁
场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能的变化规律与i的
变化规律相同。
第四章
本 章 整 合
内
容
索
引
01
知识网络·系统构建
02
重点题型·归纳剖析
知识网络·系统构建
本章知识可分为三个组成部分。第一部分:电磁振荡;第二部分:电磁波;第
三部分:无线电波的发射、传播与接收。
一、电磁振荡
电磁振荡,产生了
电磁振荡
周期性
振荡周期和频率: =
分类
阻尼振荡
无阻尼振荡
2π
不断减小,故选BC。
【变式训练1】 (多选)右图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时
间t变化的图像,由图可知( ACD )
A.在t1时刻,电路中的磁场能最小
B.从t1到t2,电路中的电流不断减小
C.从t2到t3,电容器不断充电
高中物理选择性必修二 第四章 第一节 电磁振荡
√B.电荷量为零时，线圈中振场能
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
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。
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》
2π
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
t
tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
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
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自
感
线
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LC振荡电路
电
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自
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线
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LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
t
t
t
t
t
t
t
tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
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学习目的：
1、认识 LC 回路产生电磁振荡的现象， 了解振荡电流产生的物理原因，理解振荡电 流产生的物理实质，掌握振荡电路的变化规 律。 2、通过电磁振荡的观察和分析，培养 综合运用物理知识分析问题、解决问题的 能力，提高学生的综合素质。
学习重点：
LC回路的工作过程及相关物理量的变
化规律
学习难点：
】
２．LC振荡电路中产生15MHz的振荡电流，已有 300PF的电容器，则应选用自感系数是＿＿＿＿享 的线圈，这个振荡电流的周期是＿＿＿＿秒．
(2)与磁场能有关的因素：
磁场能
磁感线密度 磁感强度B 线圈中电流 i
1、与电场能和磁场能有关的因素：
(1)与电场能有关的因素：
电场能
电场线密度
电场强度E 电容器极板间电压u
返回
总结：
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是 电容器的充放电作用和线圈的自感 作用； LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是 电场能和磁场能的周期性转换。
在解决振荡电路问题时，电场能与磁场能的交 替转化是解决问题的线索和关键；与电场能和磁场 能相关的各量的变化规律是解决问题的依据；q—t 和I—t 图线及其相互转化是解决问题的直观手段。
同 步 变 化
(3)变化规律的图象描述：
q o t i
o
B
t
E
o 电场能 o t
o
t
磁场能 t
o t
四、电磁振荡：
在振荡电路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，以及跟电荷 和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化， 这种现象叫电磁振荡。
返回
例1:电磁振荡和机械振动对比:
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
说明：由LC回路产生的振荡电流也是种交变电流，只是它的频率比照 明用交变电流的频率高得多。
二、电磁振荡的产生：
+ + + + L
－－ － －
C
E
S
二、电磁振荡的产生： 电磁振荡是电容器充 1、电磁振荡的产生原理： 放电和线圈的自感现 象共同作用产生的.
线圈
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。
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 放电 电场能 磁场能 充电 同 步 两极间场强E 磁感强度B 变 化 电路中电流ｉ 电容器带电量ｑ 步调相反
q=Qm i=0
返回
注：LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器 的电容，与电容器带电量、板间电压及回路中的电流都无关．
4．T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、 赫．
例１．欲增大LC电路的频率，下列可行的是【 A．增大电容器的初始电荷． B．增大电容器两极板的正对面积． C．增大电容器两极板间的距离． D．增加线圈的匝数．
4．T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、 赫．
例题２：
1. 某时刻LC回路的状态如图所示，则此时刻 A. 振荡电流 i 正在减小 B. 振荡电流 i 正在增大 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 磁场能正在向电场能转化 由电流方向和电容 器上电量可判断电 路中正在充电。 （A D）
L
C+ −+ −
作业：阅读教材，并将电磁振荡与机械振动类比
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：
(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 忽略能量损耗
单 摆
振 荡 电 路
+ −
−
+ −
+
放电
充电
放电
充电
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间． 2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
T= 2 LC f=
1 2 LC
注：LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器 的电容，与电容器带电量、板间电压及回路中的电流都无关．
C、从t2到t3 ，电容器不断充电
D、在t4时刻电容器的电场能最小 q o t1 t2 t3 t4
t
答案：ACD
课堂练习： 1、 LC振荡电路中某时的状态如
图，试作出 q—t 和I—t 图线。
q t q t
++ ++
-- --
i
t
i
t
2、在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开
始放电时，正确的说法是： A、电场能正向磁场能转化 B、磁场能正向电场能转化 C、电路里的电场最强 D、电路里的磁场最强
电磁场和电磁波
电磁磁荡
一、振荡电流:
实验：
如图：先把开关板到电池组 一边，给电容器充电。稍后 再把开关板到线圈一边，让 电容器通过线圈放电。 L
G C
S
1.振荡电流：这种电路产生的大小和方向做周期 性变化的电流，叫振荡电流。 2.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。如图所示 是一种简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
振荡电流产生的物理原因和实质
学习过程：
(启发引入)
1、电磁波与现代科技和人类生活
的密切关系。 2、研究电磁波应从电磁振荡开始。
概念
种类
产生
应用
规律
总结
q=Qm i=0
q=0 i=Im
++ ++
ｑ
放电
ｉ ｑ ｉ
-- --
-- --
ｉ ｑ
充 电
一 个 周
期
化 变 性
充 电
放电
ｉ
q=0 i=Im
ｑ
++ ++
2. LC回路中电容两端的电压随时间变化的 关系如图所示，则 (B C ) 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. 在时刻t2至t3，电路中电场能不断增大 D. 在时刻t3至t4，电容的带电量不断增大
0
U
t1
t2
t3
t4
t
3.如图所示的LC振荡电路正处在振荡过 程中，某时刻 L 中的磁场和 C 中的电场如图所 示，可知 ( A ) A、电容器中的电场强度正在增大 B、线圈中磁感强度正在增大
最 大 上 + 下−
零
最 大 正方向
最 大 上 − 下+
零
最 大 负方向
最 大 上 + 下−
零 最大 零
零 最大 零
零 最大
零
零பைடு நூலகம்
最大
最大
零
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：
具有自 感作用 L UL UC
+ + + + C
－－－－
电容器
具有充、 放电作用
εL
二、电磁振荡的产生： 2、电磁振荡的产生过程： i + + R
－ － － －
+ + C
+ −
−
+ −
+
i
正向 放电
正向 充电
反向 放电
反向 充电
0
t q t
o
时间t
t=0
t=T/4
t=T/2
t=3T/4
t=T
电容器电 量q 电感上电 流i 电场能 磁场能
电容器带电量q
四、阻尼振荡和无阻尼振荡：
1、无阻尼振荡
振荡电流的振幅保持不变，即作等幅振荡。
2、阻尼振荡
振荡电流的振幅逐渐变小，即作减幅振荡。
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例题：LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t
变化的图线如图，由图可知： A、在t1时刻电路中的磁场能最小 B、从t1到t2 ，电路中的电流值不断变小
L
C
C、该时刻电容器带电量最多
D、该时刻振荡电流达最大值
由磁场方向可 判断回路中电 流方向，进而 判断是充电还 是放电
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间． 2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
T= 2 LC f=
1 2 LC
学习目的：
1、认识 LC 回路产生电磁振荡的现象， 了解振荡电流产生的物理原因，理解振荡电 流产生的物理实质，掌握振荡电路的变化规 律。 2、通过电磁振荡的观察和分析，培养 综合运用物理知识分析问题、解决问题的 能力，提高学生的综合素质。
学习重点：
LC回路的工作过程及相关物理量的变
化规律
学习难点：
】
２．LC振荡电路中产生15MHz的振荡电流，已有 300PF的电容器，则应选用自感系数是＿＿＿＿享 的线圈，这个振荡电流的周期是＿＿＿＿秒．
(2)与磁场能有关的因素：
磁场能
磁感线密度 磁感强度B 线圈中电流 i
1、与电场能和磁场能有关的因素：
(1)与电场能有关的因素：
电场能
电场线密度
电场强度E 电容器极板间电压u
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总结：
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是 电容器的充放电作用和线圈的自感 作用； LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是 电场能和磁场能的周期性转换。
在解决振荡电路问题时，电场能与磁场能的交 替转化是解决问题的线索和关键；与电场能和磁场 能相关的各量的变化规律是解决问题的依据；q—t 和I—t 图线及其相互转化是解决问题的直观手段。
同 步 变 化
(3)变化规律的图象描述：
q o t i
o
B
t
E
o 电场能 o t
o
t
磁场能 t
o t
四、电磁振荡：
在振荡电路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，以及跟电荷 和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化， 这种现象叫电磁振荡。
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例1:电磁振荡和机械振动对比:
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
说明：由LC回路产生的振荡电流也是种交变电流，只是它的频率比照 明用交变电流的频率高得多。
二、电磁振荡的产生：
+ + + + L
－－ － －
C
E
S
二、电磁振荡的产生： 电磁振荡是电容器充 1、电磁振荡的产生原理： 放电和线圈的自感现 象共同作用产生的.
线圈
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。
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 放电 电场能 磁场能 充电 同 步 两极间场强E 磁感强度B 变 化 电路中电流ｉ 电容器带电量ｑ 步调相反
q=Qm i=0
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注：LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器 的电容，与电容器带电量、板间电压及回路中的电流都无关．
4．T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、 赫．
例１．欲增大LC电路的频率，下列可行的是【 A．增大电容器的初始电荷． B．增大电容器两极板的正对面积． C．增大电容器两极板间的距离． D．增加线圈的匝数．
4．T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、 赫．
例题２：
1. 某时刻LC回路的状态如图所示，则此时刻 A. 振荡电流 i 正在减小 B. 振荡电流 i 正在增大 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 磁场能正在向电场能转化 由电流方向和电容 器上电量可判断电 路中正在充电。 （A D）
L
C+ −+ −
作业：阅读教材，并将电磁振荡与机械振动类比
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：
(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 忽略能量损耗
单 摆
振 荡 电 路
+ −
−
+ −
+
放电
充电
放电
充电
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间． 2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
T= 2 LC f=
1 2 LC
注：LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器 的电容，与电容器带电量、板间电压及回路中的电流都无关．
C、从t2到t3 ，电容器不断充电
D、在t4时刻电容器的电场能最小 q o t1 t2 t3 t4
t
答案：ACD
课堂练习： 1、 LC振荡电路中某时的状态如
图，试作出 q—t 和I—t 图线。
q t q t
++ ++
-- --
i
t
i
t
2、在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开
始放电时，正确的说法是： A、电场能正向磁场能转化 B、磁场能正向电场能转化 C、电路里的电场最强 D、电路里的磁场最强
电磁场和电磁波
电磁磁荡
一、振荡电流:
实验：
如图：先把开关板到电池组 一边，给电容器充电。稍后 再把开关板到线圈一边，让 电容器通过线圈放电。 L
G C
S
1.振荡电流：这种电路产生的大小和方向做周期 性变化的电流，叫振荡电流。 2.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。如图所示 是一种简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
振荡电流产生的物理原因和实质
学习过程：
(启发引入)
1、电磁波与现代科技和人类生活
的密切关系。 2、研究电磁波应从电磁振荡开始。
概念
种类
产生
应用
规律
总结
q=Qm i=0
q=0 i=Im
++ ++
ｑ
放电
ｉ ｑ ｉ
-- --
-- --
ｉ ｑ
充 电
一 个 周
期
化 变 性
充 电
放电
ｉ
q=0 i=Im
ｑ
++ ++
2. LC回路中电容两端的电压随时间变化的 关系如图所示，则 (B C ) 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. 在时刻t2至t3，电路中电场能不断增大 D. 在时刻t3至t4，电容的带电量不断增大
0
U
t1
t2
t3
t4
t
3.如图所示的LC振荡电路正处在振荡过 程中，某时刻 L 中的磁场和 C 中的电场如图所 示，可知 ( A ) A、电容器中的电场强度正在增大 B、线圈中磁感强度正在增大
最 大 上 + 下−
零
最 大 正方向
最 大 上 − 下+
零
最 大 负方向
最 大 上 + 下−
零 最大 零
零 最大 零
零 最大
零
零பைடு நூலகம்
最大
最大
零
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：
具有自 感作用 L UL UC
+ + + + C
－－－－
电容器
具有充、 放电作用
εL
二、电磁振荡的产生： 2、电磁振荡的产生过程： i + + R
－ － － －
+ + C
+ −
−
+ −
+
i
正向 放电
正向 充电
反向 放电
反向 充电
0
t q t
o
时间t
t=0
t=T/4
t=T/2
t=3T/4
t=T
电容器电 量q 电感上电 流i 电场能 磁场能
电容器带电量q
四、阻尼振荡和无阻尼振荡：
1、无阻尼振荡
振荡电流的振幅保持不变，即作等幅振荡。
2、阻尼振荡
振荡电流的振幅逐渐变小，即作减幅振荡。
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例题：LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t
变化的图线如图，由图可知： A、在t1时刻电路中的磁场能最小 B、从t1到t2 ，电路中的电流值不断变小
L
C
C、该时刻电容器带电量最多
D、该时刻振荡电流达最大值
由磁场方向可 判断回路中电 流方向，进而 判断是充电还 是放电
六、电磁振荡的周期和频率
1．周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间． 2．频率f：一秒种内完成周期性变化的次数． 3．LC回路的周期和频率：
T= 2 LC f=
1 2 LC