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(guò)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(huì)求LC電路的周期與頻率 3 知道無(wú)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(guò)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(dòng)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(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C振蕩電路 方向 振蕩電流 2 電磁振蕩的過(guò)程放電過(guò)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(chǎng) 線圈的磁場(chǎng)逐漸 電場(chǎng)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(chǎng)能 充電過(guò)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(chǎng)逐漸減弱 電容器里的電場(chǎng)逐漸 磁場(chǎng)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(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為 逐漸增大 逐漸減弱 增強(qiáng) 磁場(chǎng)能 電場(chǎng)能 原來(lái)的方向 反向充電 增強(qiáng) 電場(chǎng)能 電場(chǎng)能 二 阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩1 無(wú)阻尼振蕩 電磁振蕩中沒(méi)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(shuō)明 如果沒(méi)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(jiǎn)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(guò)程分析1 用圖像對(duì)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(duì)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(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能變化D 磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)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(shuō)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(guò)程中電流減小 磁場(chǎng)能向電場(chǎng)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(duì)面積 課堂互動(dòng)講練 在LC振蕩電路中 某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向如圖3 1 3所示 則下列說(shuō)法正確的是 圖3 1 3 A 若磁場(chǎng)正在加強(qiáng) 則電容器正在放電 電流方向?yàn)閍 bB 若磁場(chǎng)正在減弱 則電場(chǎng)能正在減小 電容器下極板帶負(fù)電荷C 若磁場(chǎng)正在減弱 則電場(chǎng)能正在增大 電容器下極板帶負(fù)電荷D 若磁場(chǎng)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(chǎng)加強(qiáng)的過(guò)程 必定是電容器放電過(guò)程 振蕩電流增大而電場(chǎng)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(chǎng)正在減弱的過(guò)程 必定是電容器充電過(guò)程 振蕩電流減小而電場(chǎng)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(guò)程分析問(wèn)題 要注意以下兩點(diǎn) 1 根據(jù)線圈中磁場(chǎng)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(guò)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(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)能 磁場(chǎng)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(guò)線圈的電流是增大還是減小 這時(shí)電容器是處在充電過(guò)程還是放電過(guò)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(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全