1、1.电磁振荡必备知识自我检测一、电磁振荡的产生1.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流。2.振荡电路:产生振荡电流的电路。3.电磁振荡:电路中的电流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,都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。必备知识自我检测二、电磁振荡中的能量转化从能量的观点来看,电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能;在放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能;之后,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电
2、场能;到反方向充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能。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。必备知识自我检测三、电磁振荡的周期和频率 3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或线圈的电感,振荡电路的周期和频率就会随着改变。必备知识自我检测1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。()解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案:(2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场能都减小。()解析:电流增大,电容器放电,磁场能增大,电场
3、能减小。答案:必备知识自我检测2.探究讨论。(1)电磁振荡的实质是什么?答案:在电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量、电路中的电流、电容器里的电场强度、线圈里的磁感应强度都随时间做周期性变化,电场能与磁场能发生周期性的相互转化。(2)振荡电路的周期和频率由什么因素决定?为什么又叫电路的固有周期、固有频率?答案:LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L、C值)决定。由于与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关,所以称为电路的固有周期和固有频率。探究随堂检测振荡过程中各物理量的变化情况情境探究如图所示装置,先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边
4、,让电容器通过线圈放电,会观察到电流表指针有何变化?说明什么问题?要点提示:指针左右摆动,说明电路中产生了大小和方向变化的电流。探究随堂检测知识归纳1.用图像对应分析:振荡过程中电流i、极板上的电荷量q、电场能和磁场能之间的对应关系探究随堂检测探究随堂检测2.相关量与电路状态的对应情况 探究随堂检测3.几个关系(1)同步同变关系在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EE是同步变化的,即qEEE(或qEEE)。振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即iBEB(或iBEB)。(2)同步异变关系在LC振荡过程中,电容器上的
5、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,且它们的变化是同步的,也即q、E、第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测实例引导例题(多选)如图所示,L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡,C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常发光,现突然断开S,并开始计时,能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化的图像是(图中q为正值,表示a极板
6、带正电)()第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测解析:S断开前,线圈L短路,线圈中电流从上到下,电容器不带电;S断开时,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器C充电,此时LC回路中电流i沿顺时针方向(正向)最大;给电容器充电过程,电容器带的电荷量最大时(a板带负电),线圈L中电流减为零。此后,LC回路发生电磁振荡形成交变电流。综上所述,选项B、C正确。答案:BC第四章1.电磁振荡2
7、020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测规律方法LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断,当电流流向带正电的极板时,处于充电过程;反之,处于放电过程。(2)根据物理量的变化趋势判断:当电容器的电荷量q(U、E)增大时,处于充电过程;反之,处于放电过程。(3)根据能量判断:电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时,处于放电过程。第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理
8、选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测变式训练如图所示,LC振荡电路中,已知某时刻电流i沿顺时针方向,且正在增大,则()A.A板带正电B.A、B两板间的电压在增大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错误;由于电容器放电,电荷量减少,两板间的电压在减小,选项B错误。答案:D第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人
9、教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测1.如图是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,电容器充电结束解析:电容器放电过程中,电流增大,磁场能增加,电场能减少,也就是磁场能的大小由电流的大小决定,选项A正确。答案:A第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）
10、人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本探究随堂检测2.如图是某电器元件厂生产的可调电容器,把它接在L不变的LC振荡电路中,为了使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz,可采取的办法有()A.电容增大到原来的4倍B.电容增大到原来的2倍答案:D 第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本第四章1.电磁振荡2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件(共18张PPT)-副本
