物理：新人教版選修3-414.2電磁振蕩（課件）.ppt

第十四章電磁波 第二節(jié)電磁振蕩 復(fù)習(xí)電磁波的發(fā)現(xiàn) 麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論電磁波 L C K 電路圖 G C L K G L C K 電路圖 G L C K 電路圖 G L C K 電路圖 G 大小和方向都做周期性變化的電流叫振蕩電流 產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路 振蕩電流 振蕩電路 LC回路 由線圈L和電容C組成的最簡(jiǎn)單振蕩電路 理想的LC振蕩電路 只考慮電感 電容的作用 而忽略能量損耗 L C LC振蕩電路 振蕩原理分析 L C A C B L L C C C L D 放電 充電 放電 充電 L C I 磁場(chǎng)能 q 電場(chǎng)能 小結(jié) B U E 第二 第一 整體感知 L C L C 電源 用電器 用電器 放電 電場(chǎng)能 磁場(chǎng)能 磁場(chǎng)能 電場(chǎng)能 充電 例 1 此圖正處充電過程還是放電過程 此圖正處充電過程還是放電過程 答 放電 例2 此圖是處充電過程 則電容器上極板帶正電還是負(fù)電 答 正電 電磁振蕩種類 i t i t 1 2 B 阻尼振蕩 任何振蕩電路中 總存在能量損耗 使振蕩電流i的振幅逐漸減小 這種振蕩叫阻尼振蕩 如圖 2 A 振蕩電路中 若沒有能量損耗 則振蕩電流的振幅將不變 這種振蕩叫無阻尼振蕩 如圖 1 無阻尼振蕩和阻尼振蕩 總結(jié)與拓展 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 電場(chǎng)能 磁場(chǎng)能 電場(chǎng)能 磁場(chǎng)能 勢(shì)能 0 i t T T 3T T 4 2 4 電場(chǎng)能 思考題 1 如圖所示為振蕩電路在某一時(shí)刻的電容器情況和電感線圈中的磁感線方向情況 由圖可知 以下說法正確得是 C L AC A 電容器正在充電B 電感線圈的電流正在增大C 電感線圈中的磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶?chǎng)能D 自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增加 1 如圖所示為振蕩電路在某一時(shí)刻的電容器情況和電感線圈中的磁感線方向情況 由圖可知 以下說法正確得是 A 電容器正在充電B 電感線圈的電流正在增大C 電感線圈中的磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶?chǎng)能D 自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增加 C L 2 如圖所示 LC電路中電流隨時(shí)間變化的曲線做出的判斷正確的是A 在t1時(shí)刻電容器兩端電壓最小B 在t1時(shí)刻電容器帶的電量為零C 在t2時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D 在t2時(shí)刻電路中只有磁場(chǎng)能 1 i 0 t t 1 t 2 答 ABC 3 已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示則 A a c兩時(shí)刻電路中電流最大 方向相同B a c兩時(shí)刻電路中電流最大 方向相反C b d兩時(shí)刻電路中電流最大 方向相同D b d兩時(shí)刻電路中電流最大 方向相反 4 當(dāng)LC振蕩電路中電流達(dá)到最大值時(shí) 下列敘述中正確的是 A 磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度都達(dá)到最大值B 磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度都為零C 磁感應(yīng)強(qiáng)度最大而電場(chǎng)強(qiáng)度為零D 磁感應(yīng)強(qiáng)度是零而電場(chǎng)強(qiáng)度最大 電磁振蕩的周期和頻率 電磁振蕩與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有很多相似之處 它們的運(yùn)動(dòng)都有周期性 我們知道自由振動(dòng)的周期只與振動(dòng)系統(tǒng)本身的特性有關(guān) 那么電磁振蕩的周期或頻率是由什么因素決定的呢 本節(jié)我們將研究這個(gè)問題 一 電磁振蕩的周期和頻率 1 周期和頻率 電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫做周期 一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做頻率 LC回路的周期和頻率由回路本身的特性決定 這種由振蕩回路本身特性所決定的振蕩周期 或頻率 叫做振蕩電路的固有周期 或固有頻率 簡(jiǎn)稱振蕩電路的周期 或頻率 2 在一個(gè)周期內(nèi) 振蕩電流的方向改變兩次 電場(chǎng)能 或磁場(chǎng)能 完成兩次周期性變化 大量實(shí)驗(yàn)表明 1 電容增大時(shí) 周期變長(zhǎng) 頻率變低 2 電感增大時(shí) 周期變長(zhǎng) 頻率變低 3 電壓升高時(shí) 周期不變 頻率不變 結(jié)果表明 LC回路的周期和頻率只與電容C和自感L有關(guān) 跟電容器的帶電多少和回路電流大小無關(guān) 定性解釋 電容越大 電容器容納電荷就越多 充電和放電所需的時(shí)間就越長(zhǎng) 因此周期越長(zhǎng) 頻率越低 自感越大 線圈阻礙電流變化的作用就越大 使電流的變化越緩慢 因此周期越長(zhǎng) 頻率越低 LC回路的周期和頻率公式 1 式中各物理量T L C f的單位分別是s H F Hz 2 適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈 可使振蕩電路物周期和頻率符合我們的需要 例 對(duì)振蕩電路 下列說法正確的是 B 振蕩電路中 電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化周期為 A 振蕩電路中 電容器充電或放電一次所用的時(shí)間為 C 振蕩過程中 電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化周期為 D 振蕩過程中 線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為 解析 在一個(gè)周期內(nèi) 電容器充電 放電各兩次 每次充電或放電所用的時(shí)間為振蕩周期的1 4 電場(chǎng)能與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向無關(guān) 磁場(chǎng)能與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無關(guān) 因此在電磁振蕩的一個(gè)