电磁振荡和电磁波教案

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时间:2018-08-09

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1、电磁振荡和电磁波教案第一节:电磁振荡一、学习电磁振荡和电磁波的重要性。1K2εCLG二、新课内容:1、实验右图所示。将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:—甲乙丙丁戊(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:对应的电流图像i0Tt对应电容器所带的电量qq

2、0Tt(2)电路分析:甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向

3、磁场能转化,叫充电过程。戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。综述:①充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。②放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。①充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。②放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。BabC归纳:在振荡电路中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,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变

4、化,这种现象叫电磁振荡。例题1、在LC振荡电路中,某时刻若磁场B正在增加,则电容器处于____放___电状态,电流方向为____a→b____,电场能正在__减小___,磁场能正在____增加____,能量转变状态为___电场能正在向磁场能转化____,it0t1t0t2t3t4电容器上板带___正___电。例题2、在LC的回路中,电流i——t的关系如图所示,①若规定逆时针方向为电流的正方向,说明t0时刻电路中能量变化情况,及电场能、磁场能、充放电等情况。②(ACD)下列分析情况正确的是:A、t1时刻电路的磁场能正在减小。B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。C、

5、t2→t3时间电容器正在充电。D、t4时刻电容中的电场能最小。例题3、在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,电路中的电流为___最大____,线圈两端的电压为__零____例题4、在LC回路中,当振荡电流为零时,则电容器开始___放电_____,电容器的电量将____减少____,电容器中的___电场能__达到最大,__磁场能__为零。5、阻尼振荡与无阻尼振荡。(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。(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

6、种振荡叫无阻尼振荡第二节: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。一秒钏内完成的周期性变化的次数叫频率。2、在LC振荡电路中,从研究得到:T=2π√CLf=1/2π√CL可见在LC回路中,电路的频率f和周期T是由线圈的自感系数L和电容器的电容C来决定的。在收音机的调频中,若将可变电容器的动片旋入,则会使电容器的电容C增大,故收音机接收的频率变小。++++——例题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=__0.05H____例题2、如图所示,在L

7、C振荡电路中,L=0.25H,C=4μF,K刚闭合时,上板带正电,当t=2×10-3s,上板带__负___电,电流方向为____a→b_____。例题3、某LC振荡电路,线圈的自感系数可从0.1mH变到4mH,电容器的电容可从4pF变到90pF,则该电路振荡的最高频率是__7.96×106Hz_,最低频率为_2.65×105Hz_。第三节:电磁场和电磁波AB一、准备知识:1、分析闭合电路中电流的形成:分析电路中AB中电流的方向是A→B,问为什么会有A到B的电流,重点确定电流形成的实质是导体中有电场的结果,而电场产生的电场力使电

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