高中物理教科版選修3-4課件：第3章第1節(jié)《電磁振蕩》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第1節(jié)電磁振蕩 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解振蕩電流 振蕩電路及LC電路的概念 了解LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程 2 知道LC振蕩電路中的能量轉(zhuǎn)化情況 了解電磁振蕩的周期與頻率 會求LC電路的周期與頻率 3 知道無阻尼振蕩和阻尼振蕩的區(qū)別 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 電磁振蕩過程中各物理量及能量的變化 2 LC電磁振蕩的周期和頻率 第1節(jié) 核心要點(diǎn)突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 課標(biāo)定位 課前自主學(xué)案 一 振蕩電流的產(chǎn)生電磁振蕩1 振蕩電流和振蕩電路 1 振蕩電流 大小和 都隨時(shí)間做周期性迅速變化的電流 2 振蕩電路 產(chǎn)生 的電路 最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路 方向 振蕩電流 2 電磁振蕩的過程放電過程 由于線圈的自感作用 放電電流由零 電容器極板上的電荷逐漸減少 電容器里的電場 線圈的磁場逐漸 電場能逐漸轉(zhuǎn)化為 振蕩電流逐漸增大 放電完畢 電流達(dá)到最大 全部轉(zhuǎn)化為磁場能 充電過程 電容器放電完畢后 由于線圈的自感作用 電流保持 逐漸減小 電容器將進(jìn)行 線圈的磁場逐漸減弱 電容器里的電場逐漸 磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為 振蕩電流逐漸減小 充電完畢 電流減小為零 磁場能全部轉(zhuǎn)化為 逐漸增大 逐漸減弱 增強(qiáng) 磁場能 電場能 原來的方向 反向充電 增強(qiáng) 電場能 電場能 二 阻尼振蕩和無阻尼振蕩1 無阻尼振蕩 電磁振蕩中沒有能量損失 振蕩電流的振幅永遠(yuǎn)保持 2 阻尼振蕩 振蕩電路的能量逐漸損耗 振蕩電流振幅逐漸 直到停止振蕩 三 電磁振蕩的周期與頻率1 周期 電磁振蕩完成一次 需要的時(shí)間 2 頻率 1s內(nèi)完成的周期性變化的 說明 如果沒有能量損失 也不受其他外界影響 這時(shí)的周期和頻率叫振蕩電路的 和 簡稱振蕩電路的周期和頻率 不變 減小 周期性變化 次數(shù) 固有周期 固有頻率 核心要點(diǎn)突破 一 電磁振蕩過程分析1 用圖像對應(yīng)分析i q的變化關(guān)系 如圖3 1 1 圖3 1 1 2 相關(guān)量與電路狀態(tài)的對應(yīng)情況 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 某時(shí)刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖3 1 2所示 則此時(shí)刻 圖3 1 2 A 振蕩電流i在減小B 振蕩電流i在增大C 電場能正在向磁場能變化D 磁場能正在向電場能變化解析 選AD 由圖中 上極板帶正電荷 下極板帶負(fù)電荷及電流的方向可判斷出正電荷在向正極板聚集 說明電容器極板上電荷在增加 電容器正在充電 電容器充電的過程中電流減小 磁場能向電場能轉(zhuǎn)化 正確選項(xiàng)為A D 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 要想提高電磁振蕩的頻率 下列辦法中可行的是 A 線圈中插入鐵芯B 提高充電電壓C 增加電容器兩板間距離D 減小電容器兩板間的正對面積 課堂互動講練 在LC振蕩電路中 某時(shí)刻線圈中磁場方向如圖3 1 3所示 則下列說法正確的是 圖3 1 3 A 若磁場正在加強(qiáng) 則電容器正在放電 電流方向?yàn)閍 bB 若磁場正在減弱 則電場能正在減小 電容器下極板帶負(fù)電荷C 若磁場正在減弱 則電場能正在增大 電容器下極板帶負(fù)電荷D 若磁場正在加強(qiáng) 則電容器正在充電 電流方向?yàn)閎 a 精講精析 在電磁振蕩的一個(gè)周期內(nèi) 磁場加強(qiáng)的過程 必定是電容器放電過程 振蕩電流增大而電場能減小 根據(jù)線圈磁感線方向 用安培定則可確定線圈上振蕩電流的方向 從而得知回路中電流方向是a b 注意到這是放電電流 故電容器下極板帶正電荷 磁場正在減弱的過程 必定是電容器充電過程 振蕩電流減小而電場能增大 用安培定則判斷此時(shí)電流方向仍是a b 但這是充電電流 故負(fù)電荷不斷聚到下極板 上極板則出現(xiàn)等量正電荷 電容器兩極板的電荷不斷增加 由以上分析可知 本題正確選項(xiàng)應(yīng)為A C 答案 AC 方法總結(jié) 有關(guān)LC電路過程分析問題 要注意以下兩點(diǎn) 1 根據(jù)線圈中磁場方向 電容器極板的正負(fù)或電容器兩端電壓變化 確定電容器是充電還是放電過程 2 熟練掌握電磁振蕩時(shí) 電流 電荷量 電壓 磁感應(yīng)強(qiáng)度 電場強(qiáng)度 電場能 磁場能等物理量的周期性變化特點(diǎn) 在LC振蕩電路中 線圈的自感系數(shù)L 2 5mH 電容C 4 F 1 該回路的周期多大 2 設(shè)t 0時(shí) 電容器上電壓最大 在t 9 0 10 3s時(shí) 通過線圈的電流是增大還是減小 這時(shí)電容器是處在充電過程還是放電過程 圖3 1 4 答案 1 6 28 10 4s 2 減小充電 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全