2018-2019学年度粤教版选修3-43.1电磁振荡课件(4)(15张)
高中物理：3.2《电磁场与电磁波》-课件(粤教版选修3-4)
案为D
能力· 思维· 方 法
【例2】在以下几种反映电场随时间变化的图像 中，能够产生磁场的是BCDE；能够形成电磁波 的是CE.
能力· 思维· 方 法
【解析】稳定的电场周围没有磁场，均匀变 化的电场周围空间产生稳定的磁场，非均匀 变化的电场周围空间产生变化的磁场，振荡 电场周围产生振荡的磁场.
能力· 思维· 方 法
5.在LC振荡电路中，已知L=1.0×10-2H， C=1.0×10-10F，从开始放电起到振荡 电流第一次达到最大，经历的时间为 1.57×10-6s，该电路产生的电磁波的波长 为1884m.
能力· 思维· 方 法
【例1】关于麦克斯韦电磁场理论，下面几种说法 正确的是( D ) A.在电场周围空间一定产生变化的磁场
——电磁波是横波
2、遵从波的一般规律： v=λf 且能产生反射、折射、衍射、干涉等现象
3、真空中的电磁波速：c=3.0×108 m/s 4、电磁波的发射过程就是辐射能量的过程
5、电磁波的传播不需要介质
科学历程
麦克斯韦 →建立电磁场理论→预言电磁波的存在
20多年后
赫兹 →实验证实 →测定λ、f——得到波速C 研究电磁波的反射、折射、 衍射、干涉等
D.减小、增大和不变均有可能
3.为了使发射的电磁波的波长增为原来 的2倍，可以将振荡电路的电容( A ) A.变为原来的4倍 B.变为原来的2倍 C.减为原来的一半
D.减为原来的1/4
4.关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的 是( D )
A.波长越长，传播速度越快
B.频率越高，传播速度越快 C.发射量越大，传播速度越快 D.所有电磁波在真空中的传播速度都一样大
电磁场与电磁波
伟大的物理学家——
粤教版高中物理选修3-4：电磁振荡_课件1
解析:由振荡电流的图象可知,在0.5~1 s的时间内,电流为正方向, 且电流值正在减小,由题意可知,顺时针方向为电流的正方向,则在 0.5~1 s的时间内,LC回路中的电流是沿顺时针方向的,而且电容器C 正在充电。可知在0.5~1 s的时间内电容器C的上极板带负电,下极 板带正电,选项A正确,B错误;再由振荡电流的图象知,在1~1.5 s的时 间内,电流的方向为负,且电流的值正在增大,由题意可知,此时间内 LC回路中的电流是沿逆时针方向的,所以下极板的电势高,电场能 正在转化为磁场能,选项C错误,D正确。
3.电磁振荡的实质 在电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量,电路中的电流,与振 荡电流相联系的电场和磁场都在周期性地变化,电场能和磁场能周 期性地转化。
打开收音机的开关,转动选台旋钮,旋到使收音机收不到电台的 频道,然后开大音量。在收音机附近,将电池盒的两根引线反复碰 撞,你会听到收音机中发出“喀喀”的响声。为什么会产生这种 现象呢?打开电扇,将它靠近收音机,看看又会怎样。
提示 电磁波是由电磁振荡产生的,在收音机附近,将电池盒两引线反复 碰触,变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场,这样会发 出电磁波,从而导致收音机中发出“喀喀”声。若将转动的电扇靠近收音 机,因为电扇中电动机内通有交变电流,电动机的运行同样会引起收音机 发出“喀喀”声。
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:1s内完成周期性变化的次数。 3.LC回路的周期(频率)公式。 周期、频率公式: T=2π ������������,f=2π1������������ 。其中,周期T、频率f、自
qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E 电→E 磁 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E 磁→E 电
新课标粤教版3-4选修三3.1《电磁振荡》WORD教案1
电磁振荡一、课题分析本章在电场、磁场、电磁感应等章的基础上，论述电磁振荡和电磁波的理论和实践知识，而本节既是本章的基础内容，又是本章的一个重要组成部分，具有比较特殊的地位。
分析LC电路中震荡电流的产生过程是本节的重点和难点，电磁振荡产生的物理过程比较抽象，所以重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化规律。
此外，本节内容的掌握程度直接影响《电磁场和电磁波》一章的学习，因此本节的重点在于培养学生的观察能力和分析能力，为以后的学习铺平道路，真正体现“以学生发展为本”的教学理念，致力于改变以传授为主的传统教学模式。
在教学过程中，由于涉及到很多抽象的概念及规律，所以在教学手段上考虑采用：举例、提问、演示、实验、讨论、类比等教学方法，并使用多媒体手段，使实验中难以体现的内容和实质得以充分的展示，让学生有足够的时间去思考，去发现。
具体流程如下：［来源：学科网ZXXK］二、课前准备［教学目标］1理解LC回路中产生振荡电流的过程•了解电容器的充电、放电作用及电感阻碍电流变化的作用.2 •会分析振荡电流变化过程中，电场能和磁场能的相互转化的规律，并会分析振荡电流在一个周期变化过程中，电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况［来源:学科网 ZXXK］3•知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别，以及振幅减小的原因.4•通过观察演示实验，概括出电磁振荡等概念，培养学生的观察能力、类比推理能力，以及理解和概括能力.［重点、难点分析］LC回路产生电磁振荡，分析重点应放在电场能和磁场能的转化上；其次要明确转化条件是电感线圈自感作用和电容器的充放电作用，可借助单摆振动类比，形容电磁振荡中能量的转化情况。
［教具］LC振荡电路演示仪、课件、教学过程课题的引入在我们乘飞机旅行时，空中小姐请我们系上安全带的同时，会特别强调：为了您和飞机的安全，请把手机、手提电脑关闭，这是为什么呢？（提出问题，弓I起学生思考）这是因为手机发射的电磁波会对飞机的雷达系统、导航系统形成干扰，使这些设备不能正常工作。
高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波 第一节 电磁振荡素材 粤教版选修3-4
第一课时 电磁振荡
课前预习
情景素材
我们知道广播、电视、雷达等信号都要依靠电磁波传送，那么电磁波是如何产生的呢？
简答：电磁波是利用电磁振荡产生的.通过这一节的学习，我们会认识到电磁振荡是怎么产生的.
知识预览
1.由一个电感线圈和一个电容器组成的电路，是一种简单的振荡电路，称为LC 电路.产生的电流大小和方向都做周期性的变化，叫振荡电流，它是一种交变电流，按正弦规律变化.
2.在电磁振荡中，电容器极板上的电荷、通过线圈的电流、电场能、磁场能这几个物理量都随时间做周期性变化；电场能和磁场能发生周期性的相互转化.
3.精确的实验表明，LC 回路的周期T 和频率f 跟自感系数L 和电容C 有关，与其他因素无关.它们的关系是：T=LC π2，f=LC π21
.。
物理：3.1_电磁振荡_同步素材_粤教高中选修3-4
3.1 电磁振荡学习过程一、电磁振荡产生的过程1、电容器通过线圈的放电过程放电开始，电流增大，线圈中产生阻碍电流增大的自感电动势,如图所示。
当电流达到最大时经历的时间为周期，在这段时间里电容器极板上的电量由最大减小到零，电场能转化为磁场能，磁场由零增大到最大。
2、电容器反向充电过程前周期结束时,电流从最大值开始减小,线圈中产生阻碍电流减小的自感电动势,这时线圈如同一电源向电容器充电，如图所示。
电容器下极板积累的电量为正电荷，上极板为负电荷.当电流减小到零的时间为第二个周期,这段时间里电容器的电量逐渐增大，电场增强，磁场减弱。
前两个周期,电流方向没变,始终为顺时针方向.电场方向和磁场方向各改变一次。
3、电容器反向放电过程同第一个周期相似的是电场能向磁场能转化,只是电流是逆时针方向增大。
如图所示，这是第三个周期。
4、电容器再次充电过程同第二个周期相似的是磁场能向电场能转化，只是电流是逆时针方向减小.如图所示，这是第四个周期。
后两个周期，电流方向始终是逆时针方向，电场方向和磁场方向也各改变一次.下个周期开始时，又重复第一个周期的变化。
t 1=0 t 1~t 2t 2=t 2～t 3t 3=t 3～t 4t 4=T t 4~t 5 t 5=T电容极板（上）带电量q正最大 变小 0 变大负最大变小变大 正最大电势差正最变小0 变负最变0 变大 正最二、电流和电量的变化图线如图所示，t=0时刻LC回路中电流为零时，电容器极板上电量为最大，T时刻电流达到最大时，电容器极板上电量为零。
由T 到T时间内，电流逐渐减小,极板电量又逐渐增大，这时电容器被反向充电。
T到T时间内，电容器又反向放电，电流逐渐增大,电容器极板电量减小。
T到T时间内,电容又被充电。
从图线的对应时刻看，T时刻电流最大,磁场最强，电量为零，电场为零。
T时刻电流为零，磁场为零,电量最大，电场最强。
T电流反向最大,磁场与T反向达到最大,电场为零。
T时刻与零时刻相同,电流为零,磁场为零，电量最大，电场最强。
高二物理教学课件：选修3-4第十四章第二节电磁振荡PPT
由图可知，以下说法正确得是 (A C)
A、电容器正在充电
B、电感线圈的电流正在增大
C、电感线圈中的磁场能正在
转变为电容器的电场能L
D、自感电动势正在阻碍电流
C +++
———
增加
1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电
容器情况和电感线圈中的磁感线方向情况， 由图可知，以下说法正确得是
路叫振荡电路
LC回路：由线圈L和电容C组成的最 简单振荡电路。 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
振荡电流: 大小和方向都做周
期性变化的电流叫振荡电流
振荡电路: 产生振荡电流的电
路叫振荡电路
LC振荡电路
C L
L A
L
C
___ + ++
C 放电L
C_ _ _ + + + 放电 L
(1) i
i
t
t
（1）
（2）
B、阻尼振荡,任何振荡电路中,总存在能量损 耗,使振荡电流 i 的振幅逐渐减小,这种振荡叫阻 尼振荡.如图(2)
势能 动能
势能
动能
势能
++
__
电场能 磁场能
i
——
++
电场能
++
__
磁场能 电场能
0
T
T
4
2
3T T t
4
电磁振荡过程演示.exe
1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电
A、电容器正在充电
B、电感线圈的电流正在增大
C、电感线圈中的磁场能正在
教科版高中物理选修(3-4)3.1《电磁振荡》ppt课件
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例： 对振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的 时间为 LC
B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 2 LC C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化 周期为
2 LC 2 LC
D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化 周期为
32
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
24
4.当LC振荡电路中电流达到最大值时， 下列叙述中正确的是（ ）。
A.磁感应强度和电场强度都达到最大值
B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零
D.磁感应强度是零而电场强度最大
25
电磁振荡的周期和 频率
26
电磁振荡与简谐运动有很多相似
之处，它们的运动都有周期性，我们 知道自由振动的周期只与振动系统本
A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 L 场能 D、自感电动势正在阻碍 电流增加 21
(A C)
C
———
+ + +
1、如图所示为振荡电路在某一时刻的 电容器情况和电感线圈中的磁感线方向 情况，由图可知，以下说法正确得是
A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 场能 D、自感电动势正在阻碍 22 电流增加
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 28 变化．
大量实验表明：
（1）电容增大时，周期变长（频率变低）； （2）电感增大时，周期变长（频率变低）； （3）电压升高时，周期不变（频率不 变）． 结果表明， LC 回路的周期和频率只 与电容 C 和自感 L 有关，跟电容器的带电 多少和回路电流大小无关．
PPT教学课件电磁振荡
（1）、杀虫、杀螨剂 （2）、杀菌剂 （3）、除草剂
农药(Pesticide) 系指用于预防、消灭或者 控制危害农业、林业的病、虫、草和其它 有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生 长的化学合成或者来源于生物、其它天然 物质的一种物质或者几种物质的混合物及 其制剂。
将振荡电流信号取出，接在示波器上观察波形后，指出振荡电流是一种什么性 质的电流？有何特点？它是怎样产生的？总结指出，振荡电流实质上就是前边 学过的交流电，它也按正弦规律变化．下面研究它的产生过程．
(2)电磁振荡的产生过程(可结合画图或投影幻灯，启发思考进行分析讲 解)．
①给电容C充电——如图2所示，电容器中储存一定的电场能(E电)．
简介仪器：电磁振荡示教板，电感L、电容C；另附晶体管振荡器，市售 40V干电池(可延长电流表指针往复摆动时间，达十几次以上)．连接成如图1
所示电路． 演示操作：先用40V电源(用6V电源也可)给电容C充电，若将开关S拨到a
端． 提出问题：将会发生什么现象？它说明了什么？
引导启发同学边看边想，电流表G指针为什么摆动？往复摆动说明通过G 的电流有什么特点？
• Calculation of adjusted mortality: • (x-y)/x*100 • X: percent survival in the untreated controls • Y: percent survival in the treated insect.
四、教学过程
(一)引入新课 无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面
的联系都要利用电磁波． 现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现
高中物理：3.2《电磁场与电磁波》-课件(粤教版选修3-4)
B.任何变化电场周围空间一定产生变化的磁场
C.均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场 D.振荡电场在它的周围空间一定能产生同频率 的振荡磁场
能力· 思维· 方 法
【解析】首先要明确，不变化的电场周围不产 生磁场，变化的电场周围一定产生磁场，如果 电场是均匀变化的，产生的磁场是稳定的，如 果电场是周期性变化的，产生的磁场也将是同 频率的周期性变化的，反之也成立.综上所述答
案为D
能力· 思维· 方 法
【例2】在以下几种反映电场随时间变化的图像 中，能够产生磁场的是BCDE；能够形成电磁波 的是CE.
能力· 思维· 方 法
【解析】稳定的电场周围没有磁场，均匀变 化的电场周围空间产生稳定的磁场，非均匀 变化的电场周围空间产生变化的磁场，振荡 电场周围产生振荡的磁场.
能力· 思维· 方 法
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电磁波的产生
电磁波的产生
•电磁场由近及远地传播——形成电磁波 •电磁波的发射: 条件：1、要有足够高的振荡频率 2、电场和磁场分散到尽可能大的空间
电路的改造： 1、增大d、减小S→C↓ 减小线圈的匝数→L↓
增大振荡频率
2、开放电路： 使电场和磁场扩展到外部空间
电磁波的特点
1、E和B相互垂直且都垂直于传播方向
电磁场与电磁波
伟大的物理学家——
麦克斯韦
主要贡献： 建立电磁场理论 预言电磁波的存在
麦克斯韦(1831-1879)简介 英国物理学家、数学家。15岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文， 1854年从剑桥大学毕业，卡文迪许试验室首任主任，写了100多篇 有价值的论文，是一位可以与牛顿、爱因斯坦相提并论的科学家。
5.在LC振荡电路中，已知L=1.0×10-2H， C=1.0×10-10F，从开始放电起到振荡 电流第一次达到最大，经历的时间为 1.57×10-6s，该电路产生的电磁波的波长 为1884m.
电磁振荡
－ － － －－－
增 大
增 强
充电完毕,又回到初始状态
磁场 消失 电流 为零
电 荷
自 感 电 动 势
+ + + + + + +
最 多
电 场
最 大
－ － －－ － －－
最 强
重播
总结:
由上述分析可知,电容器将不断 地充电和放电,电路中就出现了振 荡电流。
在这个过程中，电容器极板上 的电荷q，电路中的电流i，电容器 里的电场E，线圈里的感应磁场B， 都发生周期性的变化，这种现象叫 做电磁振荡。
主菜单
（一）演示实验
主菜单
情境说明
实验电路图：
Ｇ
Ｌ
Ｓ
Ｃ
Ｅ
请同学们仔细观察实验思考下面问题： 1. 电流表指针为什么摆动？ 2. 往复摆动说明通过G的电流有什么特点？ 主菜单
总结：
象这样产生的大小和方向都做周期性变化的电流叫 振荡电流 振荡电流。 能产生振荡电流的电路叫振荡电路。 振荡电路 由自感线圈和电容器 组成的电路，就是一 种简单的振荡电路， 简称 LC 回路。 回路
（四）阻尼振荡和无阻尼振荡
主菜单
在电磁振荡中，如果没 有能量损失，振荡应该永远 持续下去，振荡电流的振幅 应该永远保持不变，这种振 荡叫做无阻尼振荡。
i
0
无阻尼振荡图象
t
但是，任何电路都有电 阻，电路中的能量有一部分 i 要转化为内能，还有一部分 能量要辐射到周围空间中去。 这样，振荡电路中的能量要 0 逐渐损耗，振荡电流的振幅 要逐渐减小，直到最后停止 振荡，这种振荡叫阻尼振荡。 主菜单
磁场正在 增强
电流正在 增大