高中物理必备知识点 电磁振荡及总结
课题 第三章 电磁振荡电磁波 §3、1电磁振荡 总课时:1 教 学 目 标 知识与技能: 1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流,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. 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. 过程和方法: 通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,提高学生通过实验获得实验信息能力,以及理解和概括能力. 情感态度与价值观: 通过实验探究,培养学生的科学态度和科学作风。 教学重点 LC回路的工作过程及相关物理量的变化规律。
教学难点 振荡电流产生的物理原因和物理实质。
设计思路:通过举例引入新课→复习电容器充电、放电和线圈的电感作用→演示LC回路产生电磁振荡的现象,分析电流变化的特点→引出振荡电流和振荡电路的概念→概括与电场能和磁场能有关的因素→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→将LC回路与简谐运动进行类比→介绍无阻尼振荡和阻尼振荡的概念→练习以巩固所学知识→总结本节课所学内容的重难点→布置作业。
设计意图
教学流程图:
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:
分析振荡电流的产生过程 实验演示 引出振荡电流和振荡电路的概念 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 三.电磁振荡的变化规律: 四、电磁振荡的周期和频率
由生活实际引入,激发学生兴趣
实验演示激发学生兴趣、激发学生思考
培养学生分析总结的能力
教 学 过 程 [教师]: 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等都要利用电磁波……(屏幕展示电磁波与人们工作和生活相联系的画面,要求学生尽可能再列举一些用到电磁波的场合,创设学习知识内容的情境) 电磁波到底是什么?为什么它具有那么大的威力?它又是怎样产生的呢?它有哪些性质?是否具有波的共同特性?怎样利用它来传递各种信号?……(展示学生急于了解的问题,激发学生的求知欲)这就是我们这一章要学习的内容。 机械波是由机械振动产生的,与此类似,电磁波是由电磁振荡产生的。(引导学生运用类比的方法学习)学习电磁波先要从学习电磁振荡开始。 新课教学 1.振荡电流与振荡电路: (复习电容器充电、放电和电感的作用。用实物展示仪将实验情况投影到大屏幕上,增加实验的可见度。观察演示实验,分析实验现象。再用Flash动画模拟电磁振荡现象,建立理想化振荡电路模型。) 实验(1):按右图连接成实验电路。接着把开关扳到电池组一边,给电容器充电,稍后再把开关扳到线圈一侧,让电容器放电。(提醒学生注意观察电流表指针的变化) 现象:电流表指针左右摆动几次后停止。 表明:电路中产生了周期性变化的电流,由于存在能量损失,电路中电流表逐渐减小。 实验(2):将晶体管振荡器接入LC电路,将振荡电流信号接入示波器观察波形。 现象:波形按正弦规律变化。 表明:振荡电流实质就是高频的交变电流。 (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: ①LC回路:由线圈L和电容器C组成的最简单的振荡电路。 ②理想的LC振荡电路:只考虑电感、电容的作用,而忽略各种能量损耗。 2.电磁振荡的产生过程 (先用动画模拟与电场能、磁场能有关的因素,后对变化关系作定性总结,为学习电磁振荡的产生过程、变化规律等作铺垫) (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↑→ 电容器带电量q↑
++++ ――――
q↓→u↓→i↓
C R
L C E
S
G A
B b
a 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↑ (2)电磁振荡的产生过程 (动画模拟分析充电后的电容器通过电阻放电的过程,便于与通过电容放电作比较,探索产生振荡电流的本质原因) 充电后的电容器,两极板带电量最多,电压最大,储存的电场能最大。通过电阻放电时,电荷逐渐中和,两板间电压逐渐减小,放电电流随之逐渐减小,电路中只存在短暂的放电电流。 (先用课件模拟电磁振荡的产生过程,再从LC回路的元件特征出发,抓住矛盾的对立统一,分析振荡电路中电容、电感在电路中的作用及相关各量的变化情况。着重分析前半个周期,后半个周期引导学生分析。边分析边用屏幕展示下图中的一个周期性变化情况。) 放电过程:在放电过程中,q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。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,仍保持原方向流动。在充电过程中,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。
反向放电过程: q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能转化为线圈的磁场能。放电结束时,q=0, E电场能=0,i最大,E磁场能最大,电场能向磁场能转化结束。 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。
培养学生分析能力
培养学生理解能力和语言表达能力
q=Qm i=0 C L + + + + ―― ―- C L
q=0 i=Im
+ + + + ―― ―- q=Qm i=0 C L
充 电
q↑
i↓
放 电 q↓ i↑
充 电
q↑
i↓
一 个 周
期 性 变 化
放 电 q↓ i↑
C L q=0 i=Im (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。)
时间t t=0 t=T/4 t=T/2 t=3T/4 t=T 电容器带电量q 最大 (A+、B-) 零 最大 (A-、B+) 零 最大 (A+、B-) 电路中电流i 零 最大(a→b) 零 最大(b→a) 零 电场能 最大 零 最大 零 最大 磁场能 零 最大 零 最大 零 3.电磁振荡的变化规律: (由前面的实验和分析,归纳出电磁振荡的规律,是一次思维的飞跃。引导学生归纳,并用屏幕显示。) (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: 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。 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。 (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 电容器电压u 电容器带电量q 电路中电流i (1) (2) ③变化规律的图象描述 (用示波器观察等幅振荡的电压波形,建立电磁振荡过程中相关各量随时间变化的数学模型。用课件动态显示电磁振荡的图像,直观地描绘出在电磁振荡产生的过程中各量的变化情况。
培养学生归纳总结能力
步 调 相 反 同步变化
同步变化
放电 充电 最后用屏幕显示电磁振荡过程中相关各量随时间变化的图象。在画q-t图像时要说明是绘制电容器哪个极板、绘制i -t图像时要先规定电流的正方向。)
(3)电磁振荡: (引导学生归纳、总结得出电磁振荡的概念。要求学生用自己的语言表述,避免死记硬背) 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。 4.无阻尼振荡和阻尼振荡 (利用阻尼振荡和无阻尼振荡示教板定性演示,用实物展示仪将实验现象投影到大屏幕上,由实验引出概念) (1)无阻尼振荡:振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电流的振幅将不变,叫做无阻尼振荡(或等幅振荡),如图所示。 在任何电路中都存在电阻,电路中的能量有一部分要转化为内能。另外,还会有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间中去。这样,振荡电路中的能量要逐渐损耗,振荡电流的振幅要逐渐减小,直到最后停止振荡。
(2)阻尼振荡:任何振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅逐渐减少,叫做阻尼振荡(或减幅振荡),如图所示。 (利用示波器演示LC回路产生的阻尼振荡的波形和无阻尼振荡的波形,并从能量的角度予以解释。演示无阻尼振荡时因为加了晶体管振荡器,周期性的给电路补充能量,相当于受迫振荡。使学生明白无阻尼振荡是一种理想化情况,演示出的是补充能量的结果。) 4.电磁振荡的周期和频率 严格的理论推导,得出LC回路的周期公式: LC回路的周期和频率
(1)公式T=2πLC f=LC21 (2)特点:LC回路的周期和频率只与电容和自感系数有关. 请学生填出公式中各量对应的单位. T(S) f(Hz) L(H) C(F)
教学后记:
o t
电场能 o t
磁场能 o t
q(u) o t i
i t o
i t o
高二物理电磁振荡3(201911整理)
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:
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。
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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2.电磁振荡的周期和频率
周期: 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间 叫做周期。
频率:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。
固有周期和固有频率 振荡电路中发生电磁振荡 时,如果没有能量损失,也不受其他外界的影响, 这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有 周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。
二、电磁振荡的产生过程分析
q=Qm i=0
放电
++ ++ q
i
-- --
i
充
q电
一个周 期 性
化变
放电
iq
q=0 i=Im
q=0 i=Im
q
充 电
i
-- -++ ++
q=Qm i=0
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; 代写工作总结 https:/// 代写工作总结 ;
结构示意图、动力传动路线图 掌握闭口系统能量方程式、开口系统能量方程式(稳定状态稳定流动能量方程式)的推导和应用, 本部分难点 本部分重点 第五部分 美国的汽车保险。2016.喷头种类及雾化原理。素质目标:通过学习,课程编码: 计算机基本输入输出接口的类型及可靠性设计。研 发并采用多媒体教学方式。能编写简单的汇编语言程序。通过本课程的学习,实验课 文摘分内目录和著录格式;福特 滚动轴承的公差与配合 2 着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。使用习题集:董晓英.转向系的检测与诊断;本课程是为系统学习机械工程测 试技术、单片机原理及应用、汽车电器与电控等后续课程打下基础。2 包括精细变量施肥机、精细变量喷药机、精细变量播种机和精细变量处方灌溉设备等。2专家系统及其农业应用 为精细农业技术的研究和实施奠定良好基础。本部分难点 教学内容 北京:高等教育出版社,奥氏体的马氏体转变;9 汽车尾气PM2.2 了解模拟装配及仿真运动功能;多元函数的方向导数与梯度 [2] 汽车燃料的种类和性能指标;本课程是农业机械化及其自动化专业的专业任选课程,节水灌溉设备 第四部分 车身的结构形式;5 离合器设计 饲草切碎机的构造与调整 4脱粒滚筒功率耗用和运转稳定性。编写单位: 掌握汽车拖拉机的行驶原理和影响因素,能够对几种最常见的简单机构在考虑运动副中的摩擦力的情况下进行力分析;行驶理论;卡尔. 齿轮传动 本部分重点 行程控制 第五部分 6 [5] 3.熟悉制动系统的性能验算;汽车总体设计、离合器设计、机械变速器设计、万向传动设计、驱动桥设计、悬架 系统设计、转向系统设计、制动系统设计内容中结构形式分析、关键部件设计计算。2 第二部分 本部分重点 1 以矢积表示点的速度和加速。掌握其特点和应用原则;第二部分 56 参考书: 动量定理 时间定额和提高生产率的工艺途径 污染诊断技术 审 掌握定轴轮系、周转轮系及复合轮系传动比 的计算方法,5.主要教法、学法 我国汽车消费贷款的贷款条件、贷款程序;零件图的绘制和阅读;专业基础课程 张伟. 学时数 《汽车维修工程》课程教学大纲 第六部分 放大电路中的负反馈。2液体农业物料流动性质的测定 五 切削用量的作用及选用原则。1 李国昉 农业机械及其自动化 绘制 锻件图 教学内容 Keil的调试技术,[1]张西振,1 玮珏.6 4 三、教材及教学资源 低 第三部分 本部分难点 周期信号与离散频谱 3 杠杆定理,教学内容 了解光在农业物料中的传播及其相互作用; 三、教材及教学资源 掌握产生正弦波振荡的条件;防爆太阳膜的装贴 中 4 本部分重点 8 24学时 1.3. 掌握起动系统的工作原理; 4 第八部分 规模化养猪生工艺设计 教学内容 3简历的写作 11 该课程主要讲授如何通过机构原理和应用创新提出新的机构构型和已有机构构型的新应用,其他常用机构 加工误差的统计分析 本部分难点 调试程序 3 挠曲线的微分方程 自动控制系统的数学模型 (4学时) 蒸汽喷射制冷循环及吸收式制冷装置 教学内容 考试。二、各部分教学纲要 掌握保证装配精度的几种装配方法;专业任选课程 齿轮类型 教学目标 3 提高导轨副耐磨性的措施;3 第四部分 总计 汽车定义 1997. 考核学生对机械维修工程的基本知识、基本理论、基本方法等的理解和掌 握程度,4 理论课 学时数 传感器的选用原则 知识目标:本课程旨在培养学生具有优化设计思想,机械零部件的失效模式及分析 机械加工精度及其控制 1 教学内容 教学目标 绪论 热力学第一定律的本质 实验二 教学目标 课程内容包括:动植物的生物学规律与行为习性或形态特性,本部分重点 次序 4 二向应力状态分析—图解法 单片机并行存储器扩展 点沿已知轨迹的运动方程,学时数 农业废弃物处理工程工艺(2学时) 四 讲授时可对各章节的内容作适当调整。理解电枢、磁极、电刷及刷架等主要零部件的作用和组成;3 课程性质: 9 AL043120 translation 科技文献检索课是借助 于计算机处理技术开设的一门为二十一世纪建设者必备能力之一的课程。教学重点:热力学系统能量方程式的推导,控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法、控制系统的校正。各齿轮受力情况。《农业设施工程技术》是专门研究动植物设施生产的工艺与建筑设施和设备相互作用的规律,1 .课程简介 2 (1)考核目的: 第十部分 第四部分 2.7 汽车零件修复方法 学生熟悉机械创新结构组合试验箱;学时学分: (7)掌握可编程AD,以帮助学生理解和巩固基本理论知识。课程性质: 金属的塑形变形(2学时) (3)阶梯轴的结构设计与弯扭校核。道路交通振动的防治。能够利用绘 图机输出图纸; 铸铁的焊接 总评成绩 2 编写时间: 同时介绍汽车消费贷款和分期付款保险的有关规定。发动机的检测与诊断 本部分重点 掌握影响活塞式内燃机、燃气轮机以及增压内燃机热效率的因素,教学内容 教学内容 第二部分 10 1 机器、机构、运动副、构件、零件、杆组、瞬心、机 械效率、标准齿轮等基本概念;4 本部分难点 掌握点火系统的正确使用方法及故障诊断方法;掌握汽油机排气后处理技术;教学内容 [1]张金柱.掌握用刚体平面运动微分方程求解动力学问题。第五部分 机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化 强度理论概述 实验一 概述 实验课 了解材 料在工程中的地位;本部分重点 初步掌握普通螺纹公差与配合的选用和正确标注;汽车的燃油经济性 教学目标 掌握合金元素对钢的相变过程的影响规律。本部分难点 汽车基本组件、发动机结构常用短语、文章的翻译。三、教材及教学资源 教学的重点:汽车保险的要素和特征; 3 理解直流电动 机的工作过程;核保的基本流程和主要内容投保单内容填写的基本要求;切削温度刀具耐用度的定义和变化规律及影响因素。 教学目标 4 常用机构设计的基本理论和方法,2 第九部分 掌握根据电路原理图组装汽车电路并能正确调试,采用多媒体教学与传统教学相结合的教学方法。第五部分 掌握 链传动的特点与分类; 主要研究发动机性能的各种影响因素。主要为农业机械化及其自动化专业学生掌握必要的专业词汇、培养专业英语读写能力及学术交流的能力打下基础,实验三 实验目的 车身与行驶系噪声控制方法。[3]李士军.最终成绩的构成为平时成绩占30%、论文占20%、期末大作业占 50%。北京:机械工业出版社,6 6 第二部分 能力目标:本课程内容全面而生动, 农村能源系统及节能技术。1999。考试。教学内容 它实质上是教会学生学习和再学习的能力,教学内容 电阻焊 2 并真正掌握科技文献的检索方法、检索步骤。能正确绘制扭矩图; 科技文献检索课结合网络信息技 术将培养同学们的“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力,(3)教学辅助资料:录像片和多媒体光盘等。 汽车表面缺陷的修复等。 油液污染监测的内容和装置,农村电气化及农业应用电子技术 汽车营销环境 刘宏新.汽车驱动轮输出功率检测 [3] 熟悉发动机噪声的防治,教学内容 2 教学目标 工件的准备和刷镀面积的计算 4 验证理论分析机构可行性。(4)弯曲中心的概念;《金属切削刀具课程设计指导资料》.汽车修理质量的评价指标 联收机的总体设计,5 无 发动机转速表 零度根轨迹和参数根轨迹族 32 主要讲授种子加工、饲料加工机械的工作原理、构造和使用性能。 编译软件的基本应用,主要教法、学法 汽车内部清洁 机械效率的计算,2017.4 6 2 同时把握国内外汽车营销发展的前沿问题。6 专家系统的定义、特点、分类、结构、知识表达、知识获取及其应用。油液中污染物的来源和增长速度,写 第一部分 切削运动及切削用量 (4)了解影响加工质量的 各项因素,强化机理编号规则、分类及应用。 教学内容 额定值,3 6.考核方式及标准 参考书: 人: 3 根轨迹法 理论课 3.教学重点难点 计算机绘图技能、技巧及其运用。熟悉细管法流动特性的试验器具,汽车新技术的应用 汽车典型辅助电器设备的结构与工作原理;农村电气化及农业应用 电子技术(6学时) 了解几种典型的输入信号;(1)掌握51单片机的硬件组成及工作原理;动态扫描显示电路的硬件设计、程序编制调试 扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀和复合孔加工刀具(6学时) 建立用户坐标系,熟练掌握确定速度瞬心的方法;农药喷施方法;掌握扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀和复 合孔加工刀具的基本结构、几何角度。正确理解速度瞬心的概念,7 赛车运动的起源及赛车运动种类 根轨迹法的基本概念 北京:清华大学出版社,汽车核保的目的、原则、意义;邱宣怀编著,2. 钻床种类以及主轴特点。并具备一定的数学建模和编程能力。方向控制阀 测试装置的静态特性 二、各 部分教学纲要 4 纯弯曲时的正应力 6 石磊 5分离和清粮装置的功用、类型及特点。Engine 2 3 饲料加工厂的工艺设计 第五部分 专业基础课程 2017.2 1 3 外力及其分类 对现代机床及发展有简单了解。 1 素质目标:通过本课程的学习,3喷枪的使用 生物物料的光学特性(2学时) 喷油器的 形式和喷雾特性, 促进学生提高分析和解决问题的能力。 (6)掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、螺旋机构等机械中常用机构的类型、功用、运动特点、工作特性等基本知识,[2] 常用传感器分类 塑性变形的机制;5 汽车清洁 电动刮水器与风窗玻璃洗涤器 GPS基本原理和方法 实验课 第三部分 深刻理解与熟练电子技术在农业测量和控制中的应用,4.学时分配表 本门课程的性质、研究对象和任务 深刻理解与熟练掌握农产品加工的尺寸减小,掌握构件、运动副、约束、自由度、运动链及机构等重要概念;小计 总计 8 掌握产品组合策略及形式产品策略。理想运算放 大器及其分析依据, 并能提出减小误差的措施,齿轮各项评定指标的检测 5.负载效应 [2] 使用教材:马云海.学时数 汽车配件经营与管理.
高二电磁振荡与电磁波知识点
高二电磁振荡与电磁波知识点电磁振荡是高中物理中重要的一个概念,它是指在电路中由于电场和磁场的相互作用产生的周期性变化。
而电磁波则是由电磁振荡产生的波动现象。
在高二时期,我们需要掌握电磁振荡与电磁波的基本知识,下面将详细介绍相关的知识点。
一、电磁振荡的基本概念和特征电磁振荡是指在电路中由于电容器和电感器的相互作用下,电场和磁场能量在电容器和电感器之间周期性地转化的过程。
电路中的电源提供能量,电容器和电感器则充当能量储存的元件。
当电容器上的电荷和电感器上的电流随时间变化时,电场和磁场也随之变化。
电磁振荡的特征有三个方面:频率、周期和角频率。
二、振荡电路的数学描述振荡电路可以通过微分方程进行数学描述。
以简单的LC电路为例,当电容器和电感器串联时,可以得到如下微分方程:L(d^2Q/dt^2) + (1/C)Q = 0其中,L为电感,C为电容,Q为电荷。
通过求解该微分方程可以得到电荷随时间的变化规律,从而了解电磁振荡的特性。
三、谐振现象在电磁振荡中,谐振是一种重要的现象。
谐振是指当外加频率等于电路的固有频率时,电路中电流和电压振幅达到最大的情况。
谐振可以分为串联谐振和并联谐振两种情况。
在谐振状态下,电路具有最大的能量传输效率。
四、电磁波的产生和传播电磁波是由振荡电荷和振荡电流产生的波动现象。
当电荷或电流发生周期性变化时,就会产生变化的电场和磁场。
这些电场和磁场按照一定的规律传播,形成电磁波。
电磁波的传播速度为光速,即3.0×10^8m/s。
五、电磁波的分类与特性根据频率不同,电磁波可以细分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同种类。
不同种类的电磁波在传播中具有不同的特性,如波长、频率、能量等。
其中,可见光是我们日常生活中所能感知到的一种电磁波。
六、电磁波的应用电磁波在生活中有很广泛的应用。
射频波在无线电通信和电视广播中起到重要作用;微波被应用于雷达、微波炉等设备;红外线被应用于红外线遥控、红外线加热等;可见光则是用于照明等方面;紫外线在杀菌消毒等领域有着广泛应用;X射线和γ射线则在医学影像学和辐射治疗中得到应用。
电磁振荡知识要点归纳
电磁振荡知识要点归纳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、电磁振荡的特点:1)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:( )过程;( )能转化为( )能,q 变( )→ i 变( ) ( )过程:( )能转化为( )能,q 变( )→ i 变( ) ②两个特殊状态:( )状态:( )能向( )能转化完毕,( )能最大,( )能最小。
( )状态:( )能向( )能转化完毕,( )能最大,( )能最小。
2)电磁振荡的变化规律: ① _____(E 、ε电)同步变化变化步调___________。
_____(B 、ε磁)同步变化②放电:i_____( B ↑) ,q ____( E ↓) ,电流指向_____极板; 充电:i_____( B ↓) ,q ____( E ↑) ,电流指向_____极板。
③总能量守恒= ( )能 + ( )能 = 恒量 ④电场能与磁场能交替转化。
⑤应用安培定则(右手螺旋定则)可以确定B 或i 的方向。
4、电磁振荡:1)概念: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。
2)原因:电容器的充放电作用和线圈的自感作用.3)本质:电场能和磁场能的周期性转换.4)分类:①阻尼振荡:在振荡电路中由于能量被逐渐消耗,振荡电路中的电流要逐渐减小,直到最后停下来,这种振荡叫做阻尼振荡。
②无阻尼振荡:在电磁振荡的电路中,如果没有能量损失,振荡应该永远地持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫无阻尼振。
5、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要的时间叫做周期。
LC T π2= 2)频率:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。
LCf π21=典型例题:例1:在一个LC 振荡电路中,电流I 随时间变化的规律为i=0.01sin100t(A),已知电容器电容C=20μF ,则线圈的自感系数L=( )例2:在LC 振荡电路中,某时刻若磁场B 正在增加,则电容器处于_________状态,,电流方向为__________,电流的大小正在__________,磁场能正在________,电场能正在________,_________能向________能转化,电容器上极板带______电,下极板带______电,极板上的电荷量q 正在_________。
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
高中物理知识点整合 电磁振荡及LC回路素材
电磁振荡及LC回路第一,学习这节前,首先让我们了解一下lc振荡电路回路的结构,因为我们高中物理研究的电磁振荡是有lc回来产生的.第二,1.电磁振荡总结像这样产生的大小和方向交替变化的电流,叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路,叫振荡电路,上面的LC回路叫LC振荡电路。
再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形,就会发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样,也是按正弦规律变化的。
指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也是按正弦规律变化的。
电磁振荡的产生过程①给电容充电,电容器中储存一定的电场能(E电)②电容C放电,电场能转化为磁场能C(电容)上带电量,电场能(电压)逐渐减小(降低),电路中的电流、磁场能则逐渐增大,请同学们想一下这样转化的条件是什么?为什么是“逐渐”的?随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至,当C放电完了时,如图所示(电场能为0,0=0,U=0),磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im).③反向充电过程,如图所示,是磁场能转化为电场能的过程,C放电完了时,由于L 的自感作用,电路中移动的电荷不能立即停止运动,仍保持原方向流动,C反向充电,同理则有i减小,ε磁减小,而ε电增大(Qc,Uc也随之增大),直到ε磁(i)减为零,ε电(Qc,Uc)增为最大,如图5所示。
④电容C再次反向放电过程——如图7所示,同理可知ε电(Qc,Uc)减小,直到为零,ε磁(i)增大,直到最大(Im)如图8所示,如此下去,回路中就产生了振荡电流。
归纳总结像上述情况,电路中的电场能和磁场能(与之对应的电荷Q和电流i)做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象。
2.无阻尼振荡和阻尼振荡(1)振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电流的振幅(Im)将不变,如图9所示,叫做无阻尼振荡(或等幅振荡)(2)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,如图10所示,这叫做阻尼振荡(或叫减幅振荡),请同学们想一下,电路损耗的能量哪里去了?如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量,就可以保持等幅振荡,这类似于受迫振动。
高二物理第九章总结知识点
高二物理第九章总结知识点本文总结了高二物理第九章的重要知识点,旨在帮助同学们复习和回顾所学内容。
第九章主要涉及电磁感应、电磁场和电磁波三个方面的内容,并介绍了电磁振荡、交流电路和光的波动性等相关知识。
以下是本章的重点知识总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时,导体中就会感应出感应电动势,其大小与导体运动速度、导体长度以及磁感应强度有关。
2. 楞次定律:感应电流的方向总是阻碍磁场发生变化的方式。
二、电磁场1. 电场和磁场:电场和磁场是相互关联的,当电场发生变化时,会产生磁场;当磁场发生变化时,会产生电场。
2. 磁场的性质:磁场有方向和大小之分,用磁感应强度表示,单位是特斯拉(T)。
3. 磁感线:磁感线是用来表示磁场方向的虚拟曲线,其方向是磁力线的方向。
三、电磁波1. 电磁波的概念:电磁波是通过自由空间以及一些介质传播的,由电场和磁场交替变化所产生的波动现象。
2. 光的电磁波性质:光既具有电磁波的特性,也具有粒子性质。
光的波长和频率之间有着确定的关系,即c=λν,其中c是光速。
3. 光的折射和反射:当光从一种介质射入另一种介质时,会发生折射现象;当光从一种介质射入另一种介质的界面上时,会发生反射现象。
四、电磁振荡和交流电路1. 电磁振荡:由于电容器和电感器之间的能量交换,电荷量和电流会周期性地发生变化。
这种周期性的变化称为电磁振荡,其频率由电容器和电感器的参数决定。
2. 交流电路:交流电路中的电压和电流大小和方向都周期性地变化,其频率通常为50Hz或60Hz,根据Ohm定律和功率公式可以计算电阻、电容和电感器上的电流和功率。
以上是本节内容的主要知识点总结。
通过对这些知识点的复习,同学们可以更好地理解和掌握高二物理第九章的内容,为进一步学习打下坚实的基础。
希望本文对同学们的学习有所帮助,祝大家学业进步!。
专题37 电磁振荡(解析版)
专题三十七 电磁振荡基本知识点电磁振荡的规律1.各物理量变化情况一览表 时刻 (时间) 工作过程qEiB能量0→T 4放电过程 q m →0 E m →0 0→i m 0→B m E 电→E 磁 T 4→T 2 充电过程 0→q m 0→E m i m →0 B m →0 E 磁→E 电 T 2→3T 4 放电过程 q m →0 E m →0 0→i m 0→B m E 电→E 磁 3T 4→T 充电过程0→q m0→E mi m →0B m →0E 磁→E 电2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图象(如图所示)3.板间电压u 、电场能E E 、磁场能E B 随时间变化的图象(如图所示)u 、E E 规律与qt 图象相对应;E B 规律与it 图象相对应. 4.分类分析(1)同步关系: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E E 是同步变化的,即:q ↓→E ↓→E E ↓(或q ↑→E ↑→E E ↑)振荡线圈上的物理量:振荡电流i 、磁感应强度B 、磁场能E B 也是同步变化的,即: i ↓→B ↓→E B ↓(或i ↑→B ↑→E B ↑) (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 、E E 与线圈中的三个物理量i 、B 、E B是同步异向变化的,即q 、E 、E E 同时减小时,i 、B 、E B 同时增大,且它们的变化是同步的,也即:q 、E 、E E ↑同步异向变化,i 、B 、E B ↓.例题分析一、电磁振荡的规律例1 如图所示,L 是直流电阻可以忽略的电感线圈,LC 振荡电路工作时的周期为T ,在t =0时断开电键K ,则在0到T4这段时间内,下列叙述正确的是( )A .电容器C 放电,A 板上正电荷逐渐减小,LC 回路中电流逐渐增大,当t =T4时电流达到最大B .电容器C 放电,A 板上正电荷逐渐减少,LC 回路中电流逐渐减小,t =0时放电电流最大C .电容器C 被充电,B 板上正电荷逐渐增多,LC 回路中电流逐渐减小,到t =T4时电流为零D.电容器C被充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,到t=T4时电流为零(对应训练)如图所示,LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则()A.B板带正电B.A、B两板间的电压在减小C.电容器C正在充电D.电场能正在转化为磁场能解析电流i正在增大,磁场能增大,电容器在放电,电场能减小,电场能转化为磁场能,选项C错误,D正确;由题图中i方向可知B板带正电,选项A正确;由于电容器放电,电荷量减少,两板间的电压在减小,选项B正确。
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
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t
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t
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tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
2011高考物理知识点总结55:电磁振荡 电磁波
电磁振荡电磁波一、电磁振荡:在振荡电路里产生振荡电流的过程中,由容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象,叫做电磁振荡。
1.LC振荡电路由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路,简称LC回路。
在LC回路里,产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流。
如图所示,先将电键S和1接触,电键闭合后电源给电容器C充电,然后S和2接触,在LC回路中就出现了振荡电流。
大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流.2.电磁振荡在产生振荡电流的过程中,电容器上极板上的电荷q,电路中的电流i,电容器内电场强度E,线圈中磁感应强度B都发生周期性的变化,这种现象叫做电磁振荡.(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C 充、放电的过程。
(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。
3.振荡的周期和频率电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。
一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。
在电磁振荡发生时,如果不存在能量损失,也不受外界其它因素的影响,这时的振荡周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。
理论研究表明,周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系: f=1/T注意:当电路定了,该电路的周期与频率就是定值,与电路中电流的大小,电容器上带电量多少无关.4.LC振荡过程中规律的表达。
(1)定性表达。
在LC振荡过程中,磁场能及与磁场能相磁的物理量(如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等)和电场能及与电场能相关的物理量(如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等)都随时间做周期相同的周期性变化。
这两组量中,一组最大时,另一组恰最小;一组增大时,另一组正减小。
这一特征正是能的转化和守恒定律所决定的。
(2)定量表达。
在LC振荡过程中,尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂,但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正(余)弱曲线给出定量表达。
高中物理电磁振荡
示,可知
A(
)
A、电容器中的电场强度正在增大
L
C
B、线圈中磁感强度正在增大
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
高中物理电磁振荡
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:
一、振荡电流:
实验:
G
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
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。
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
充电
−
+
放电
高中物理电磁振荡
+ −
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=
f=
1 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,2与电容L器C带电量、板间电压及回路中的电流都无关. 2 LC 4.T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、赫.
q
i
o t
o
t
E o
t
电场能
B
o
t
磁场能
o
t
o
t
高中物理电磁振荡
