电磁振荡1

学习目标1．理解LC回路中产生振荡电流的过程．会分析振荡电流变化过程中，电场能和磁场能的相互转化的规律，并会分析振荡电流在一个周期变化过程中，电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况．2．知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别，以及振幅减小的原因．3.掌握电磁振荡的周期和频率。观察思考：1、振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路2、振荡电路：一、振荡电流与振荡电路概念：3、理想的LC振荡电路：(2)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)LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。二、振荡的产生过程分析一个周期性变化放电充电充电放电ｑｉｑｉｑｉｑｉ++++--------++++q=Qmi=0q=Qmi=0q=0i=Imq=0i=Im返回振荡中各物理量的大小及变化情况时间0放电1/4T反向充电1/2T反向放电3/4T充电T极板电量q板间电压u板间场强E振荡电流I磁感强度B电场能ε磁场能ε最大减小0增加最大减小0增加最大最大减小0增加最大减小0增加最大最大减小0增加最大减小0增加最大0增大最大减小0增大最大减小00增大最大减小0增大最大减小0最大减小0增加最大减小0增加最大0增大最大减小0增大最大减小0(1)、两个物理过程：放电过程；电场能转化为磁场能，q↓→i↑充电过程：磁场能转化为电场能，q↑→i↓充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小。放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小。LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：(2)、两个特殊状态：2、电磁振荡的特点：三、电磁振荡及其变化规律：1、电磁振荡：在振荡电路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，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量电场能磁场能放电充电3、电磁振荡的变化规律：(2)电场能与磁场能交替转化电容器电压ｕ电容器带电量ｑ电流的磁场B同步变化同步变化步调相反电容器内场强E电路中电流ｉ(3)变化规律的图象描述：itot磁场能oqto电场能to4．电磁振荡的周期和频率周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。频率f:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。固有周期和固有频率振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做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。实验表明：周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系是：1、无阻尼振荡振荡电流的振幅保持不变，即作等幅振荡。2、阻尼振荡振荡电流的振幅逐渐变小，即作减幅振荡。四、阻尼振荡和无阻尼振荡：五.例题：A、在t1时刻电路中的磁场能最小B、从t1到t2，电路中的电流值不断变小C、从t2到t3，电容器不断充电D、在t4时刻电容器的电场能最小qtt1t2t3t4o答案：ACD1、LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图，由图可知：2．在LC回路产生电磁振荡的过程中（）A．从电容器放电开始计时，当时，振荡电流最大，其中k=0、l、2、3…B．当电容器中场强增大时，线圈中的自感电动势与振荡电流方向相反C．向电容器充电是磁场能转化为电场能的过程D．电容器在相邻的充、放电时间内，电流方向一定相同LCkt3．如图所示，LC振荡电路导线及电感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且电流正在增大，则（）A．这时电容器A板带负电荷，B板带正电荷B．因电流正在增大，MN间的电势差也随之增大C．当MN间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好向电场能转化完毕D．题中所述时刻线圈中产生的感生电动势正在变大4．如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关S的瞬间开始计时，以下说法正确的是（）A．t=0时刻，电容器的左板带正电，右板带负电B．时刻，线圈L的感应电动势最大C．时刻，通过线圈L的电流最大，方向向左D．时刻，电容器C两极板间电压最大LCt2LCtLCt5．如图所示，LC振荡电路正处在振荡过程中，某时刻L中的磁场和C中电场如图所示，可知（）A．电容器中的电场强度正在增大B．线圈中磁感应强度正在增大C．该时刻电容器极板上电荷最多D．该时刻振荡电流达最大值6、用平行板电容器和自感线圈组成的振荡电路，若要增大振荡电路的频率，可采用的方法是：F、在电容器两极板间插入电介质E、在线圈中插入铁芯D、减少线圈的匝数C、增加线圈的匝数B、升高电容器的充电电压A、增大电容器两极板间的距离1、LC振荡电路产生的振荡电流是高频正弦交流电。2、LC振荡电路产生的振荡电流物理原因是电容器的充放电作用和线圈的自感作用；总结：3、在解决振荡电路振荡过程类问题时，请记住：流系磁，荷联电，电磁变化恰相反。4、LC回路：作业•课本P48练习与评价•导学与评价