4.1电磁振荡ppt课件（含视频）-（2019） 新人教版高中物理高二上学期选择性必修二.rar

4.1 电磁振荡第四章 电磁振荡与电磁波新人教版 选择性必修二 水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪，但是要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢?不断地击打水面 把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。 先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。演 示观察振荡电路中电压的波形点击图片播放视频一、电磁振荡的产生振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流振荡电路：能够产生振荡电流的电路。LC振荡电路：由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC振荡电路，它是一种最简单的振荡电路。1、概念理想的LC振荡电路:只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗。(1)与电场能有关的因素：电场能电场线密度电容器带电量q电容器极板间电压U电场强度E(1)与电场能有关的因素：C(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 iC电场能电场线密度电容器带电量q电容器极板间电压U电场强度E一个周期性变化放电充电充电放电+ +- - - -+ +- - - -q=Qm i=0q=Qm i=0q=0 i=Imq=0 i=Im2、电磁振荡的产生过程：3、电流、电量的变化图像 电磁振荡与机械振动虽然有着本质的不同，但它们还是具有一些共同的特点。在机械振动中，例如在单摆的振动中，位移x、速度v、加速度a 这几个物理量周期性地变化。在电磁振荡中，电荷量q、电流i、电场强度E、磁感应强度B这几个物理量也在周期性地变化。 在机械振动中，动能与势能周期性地相互转化。那么，在电磁振荡中，能量是如何转化的?二、电磁震荡中的能量变化电场能 所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。磁场能电场能磁场能电场能电场能磁场能充电磁感强度B电容器带电量q电路中电流i同步变化同步变化步调相反两极间场强E机械振动位移x（或加速度a）速度v势能动能电磁振荡带电量q（或U、E）电流i（或B）电场能磁场能(1)在整个过程中，电路中的电流i、电荷量q、电场强度E、磁感应强度B，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。(2)机械振动和电磁振荡有本质的不同，但它们具有共同的变化规律itit（1）（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小，这种振荡叫阻尼振荡。如图：(2)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 ，这种振荡叫无阻尼振荡。如图：(1)（3）阻尼振荡和无阻尼振荡：（1）振荡电路中的能量有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部分能量以电磁波的形式向外辐射出去而损失。（2）如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。1、周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。三、电磁振荡的周期和频率2、频率：单位时间内完成周期变化的次数叫做频率。3、如果没有能量损失,也不受其他外界影响,这时的周期和频率叫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. 电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感L的关系。思考：LC电路的周期（频率）与哪些因素有关？点击图片播放视频大量实验表明：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（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）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。增大周期的方法：L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。注意：在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。1、由可变电容器和固定的电感线圈组成的LC振荡电路，当电容调到40pF时，电路中产生的振荡电流的频率为f1，当电容调到360 pF时，电路中产生的振荡电流的频率为f2，则（ ） A B C DD2、如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的是()在b和d时刻，电路中电流最大在ab时间内，电场能转变为磁场能a和c时刻，磁场能为零在O a和cd时间内，电容器被充电A只有和B只有和C只有 D只有和D3、如图所示，是处于某一时刻的LC振荡电路的情况，下列说法正确的是()A电容器正在充电，电场能正转变成磁场能B电容器正在放电，电场能正转变成磁场能C电容器正在充电，磁场能正转变成电场能D电容器正在放电，磁场能正转变成电场能C4、（多选）对振荡电路，下列说法正确的是（ ） B振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 A振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为 C振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为 D振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为 CDD6、右图是LC振荡电路中振荡电流与时间的关系图线,若电容器开始放电的时刻为t=0,则下列说法正确的是()A.在t=0时,线圈中的磁场能最小B.在t=1 s时,电容器中电场能最大C.在t=2 s时,电容器放电结束D.在t=3 s时,电容器充电结束A