第3章 第1節(jié) 電磁振蕩

1、.第一節(jié)電磁振蕩12分關于振動與波的關系，以下說法正確的選項是A有振動必有波，有波必有振動B振源的振動速度與波速是一樣的C假如波源的振動停頓，在介質(zhì)中的波就停頓D質(zhì)點振動的方向與波傳播的方向可能平行【解析】A中應明確波產(chǎn)生的條件：振動在介質(zhì)中的傳播，那么A錯誤；B中振動速度是變化的，而波速在同種介質(zhì)中傳播速度恒定，那么B錯誤；當振動停頓時，在介質(zhì)中傳播的波還要繼續(xù)傳播一段間隔 ，那么C錯誤；D正確【答案】D22分以下關于機械波的說法正確的選項是A要產(chǎn)活力械波，必須同時具有波源和傳播振動的介質(zhì)B波動的過程是振源質(zhì)點由近及遠挪動的過程C波是振動形式的傳播，介質(zhì)本身沒有沿波的傳播方向遷移D介質(zhì)的質(zhì)點

2、每完成一次全振動即一個周期，波就向前傳播一個波長的間隔 【解析】波的產(chǎn)生條件：波源和介質(zhì)，A對；質(zhì)點不隨波挪動，B錯誤；C正確；D正確【答案】ACD33分一列波由波源處向周圍擴展開去，由此可知A介質(zhì)中各質(zhì)點由近及遠地傳播開去B介質(zhì)中質(zhì)點的振動形式由近及遠地傳播開去C介質(zhì)中質(zhì)點振動的能量由近及遠地傳播開去D介質(zhì)中質(zhì)點只是振動而沒有遷移【解析】波動過程是振動形式和振動能量的傳遞過程，介質(zhì)中質(zhì)點并不隨波遷移【答案】BCD43分關于機械波，以下說法中正確的選項是A質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播的方向B簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個波長的兩質(zhì)點振動位移的大小相等C任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方

3、向挪動一個波長D相隔一個周期的兩時刻，簡諧波的圖象一樣【解析】波有縱波和橫波之分，對橫波，質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向垂直；對縱波，質(zhì)點振動的方向與波傳播的方向沿同一直線認為質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向的看法是錯誤的，應選項A錯誤當簡諧波沿長繩傳播時，從任一時刻的波形圖上都可以看出，相距為半個波長的任意兩質(zhì)點分開平衡位置的間隔 即振動位移的大小都一樣，但位移的方向相反，應選項B是正確的波是振動狀態(tài)的傳播，而不是振動質(zhì)點的傳播，每一個振動質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動，并未沿波的傳播方向傳播沿波傳播方向傳播的是質(zhì)點的振動狀態(tài)，應選項C是錯誤的波的圖象給出的是某一給定時刻各質(zhì)點的振動位移的

4、大小和方向?qū)τ诤喼C波，每個質(zhì)點的振動位移都按正弦或余弦的規(guī)律隨時間變化，每一質(zhì)點振動的位移與經(jīng)過一個周期后的振動位移一樣，故相隔一個周期的兩時刻，簡諧波的圖象一樣，選項D正確所以，此題的正確選項是B、D.【答案】BD課 標 導 思1.知道什么是LC振蕩電路和振蕩電流.2.知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程.3.知道產(chǎn)生電磁振蕩過程中，LC振蕩電路中的能量轉換情況，知道振蕩電路中能量損失的途徑以及得到等幅振蕩的方法.4.知道什么是電磁振蕩的周期和頻率，理解LC回路的周期和頻率公式. 學生P32一、電磁振蕩電路的演變與構成1電磁振蕩電路的演變與構成如圖311甲所示，一個電流計與一個閉合線圈連接，一條

5、形磁鐵不斷地插入和拔出線圈時，電流計的指針會不斷地擺動，這說明電路中產(chǎn)生了大小和方向都不斷變化的電流假如將電流計拿走，如圖311乙所示，當條形磁鐵不斷地插入和拔出線圈時，電路中似乎不再有電流，但電路斷開處的A、B兩點間仍存在感應電動勢，即A、B兩點間仍存在變化的電勢差圖311振蕩電路的演變：假如在A、B兩點間接一個平行板電容器，如圖311丙所示，當條形磁鐵不斷地插入和拔出線圈時，在兩板之間的空間內(nèi)就會產(chǎn)生大小和方向不斷變化的電場，即電容器在不斷地進展充電、放電2振蕩電流1振蕩電流：上述實驗中產(chǎn)生的大小和方向都做周期性變化的電流2振蕩電路；可以產(chǎn)生振蕩電流的電路3LC振蕩電路：自感線圈L和電容器

6、C組成的電路，LC振蕩電路是一種最簡單的振蕩電路3振蕩電流的變化規(guī)律LC回路產(chǎn)生的振蕩電流是按正弦或余弦規(guī)律變化的二、電磁振蕩過程中電場能和磁場能的轉化在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流過程中，電容器極板上電荷、兩極板間電壓、電路中電流以及跟電荷有關的電場、與電流有關的磁場都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象叫電磁振蕩現(xiàn)象在電磁振蕩過程電場能和磁場能同時發(fā)生周期性變化三、電磁振蕩的周期和頻率1電磁振蕩的周期T電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間2電磁振蕩的頻率f1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)3LC電路的周期頻率公式周期、頻率公式：T2，f，其中：周期T、頻率f、自感系數(shù)L、電容C的單位分別是秒s、赫茲Hz、亨利H、法拉F

7、 學生P32一、電磁振蕩中的電流i，極板間的電壓u，極板上的電量q、電場能和磁場能之間的對應關系1用圖象對應分析i、q的變化關系，如圖312所示圖312圖3132板間電壓u、電場能EE、磁場能EB隨時間變化的圖象，如圖314所示圖314u、EE規(guī)律與q-t圖象相對應；EB規(guī)律與i-t圖象相對應3分類分析1同步關系在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過程中，電容器上的物理量：電量q、電場強度E、電場能EE是同步變化的，即：qEEE或qEEE振蕩線圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應強度B、磁場能EB也是同步變化的，即：iBEB或iBEB2同步異變關系在LC振蕩過程中，電容器上的三個物理量q、E、EE與線圈中

8、的三個物理量i、B、EB是同步異向變化的，即q、E、EE同時減小時，i、B、EB同時增大，且它們的變化是同步的，也即：q、E、EEi、B、EB.注意：自感電動勢E的變化規(guī)律與q-t圖象相對應二、關于電磁振蕩的周期和頻率1LC振蕩電路的周期T和頻率f只與自感系數(shù)L和電容C有關，與其他因素無關T2，f.2C與正對面積S，板間間隔 d及介電常數(shù)r有關，即根據(jù)C判斷，L與線圈匝數(shù)、粗細、有無鐵芯、長度等因素有關3改變回路中電容器的電容和線圈的自感系數(shù)到達我們需要的振蕩頻率【特別提醒】周期T、頻率f叫做LC回路的固有周期和固有頻率；電場能和磁場能的變化周期是電磁振蕩周期的一半，即T，頻率那么是電磁振蕩頻

9、率的2倍，即f.一、電磁振蕩過程分析如圖315所示，某瞬間回路中電流方向如箭頭所示，且此時電容器的極板A帶正電荷，那么該瞬間圖315A電流i正在增大，線圈L中的磁場也正在增大B電容器兩極板間電壓正在增大C電容器帶電荷量正在減小D線圈中電流產(chǎn)生的磁感應強度正在增強【導析】將圖中電流的方向與電容器極板上的帶電情況相結合，即可分析、判斷出該振蕩電路的振動狀態(tài)【解析】圖中標明電流方向為順時針方向，且電容器上極板帶正電，說明電容器正處于充電狀態(tài)，電容器充電過程中，回路中電流減少，磁場能減少，電場能增多，電容器帶電荷量正在增大，電壓正在增大，線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應強度正在減弱，故只有B正確【答案】B

10、此題易錯選A、C、D，易把LC回路與電阻電路相混，誤認為有電流就會做功，電場能減少，再由能量守恒定律可得磁場能增加. 1關于LC振蕩電路中的振蕩電流，以下說法中正確的選項是A振蕩電流最大時，電容器兩極板間的電場強度最大B振蕩電流為零時，線圈中自感電動勢為零C振蕩電流增大的過程中，線圈中的磁場能轉化成電場能D振蕩電流減小的過程中，線圈中的磁場能轉化為電場能【解析】振蕩電流最大時，處于電容器放電完畢瞬間，場強為零，A錯；振蕩電流為零時，LC回路振蕩電流改變方向，這時的電流變化最快，電流的變化率最大，線圈中自感電動勢最大，B錯；振蕩電流增大時，線圈中電場能轉化為磁場能，C錯；振蕩電流減小時，線圈中磁

11、場能轉化為電場能，D對【答案】D二、電磁振蕩的圖象問題如圖316所示是一個振蕩電路中的電流的變化圖線，根據(jù)圖線可判斷圖316At1時刻電感線圈兩端電壓最大Bt2時刻電容器兩極板間電壓為零Ct1時刻電路中只有電場能Dt1時刻電容器帶電荷量為零【導析】看清縱坐標所代表的物理量，根據(jù)電磁振蕩過程中物理量的“同步同向變化規(guī)律或“同步異向變化規(guī)律進展分析【解析】由圖象可知，計時開場時，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器放電開場，根據(jù)電流隨時間變化規(guī)律，可以在圖中畫出qt圖如圖虛線表示，由圖象分析可知：t1時刻，電容器上電荷量為零，電勢差為零，電場能為零，故D對，A、C錯；t2時刻電容器電荷量最大

12、，兩板間電勢差最大，B錯應選D.【答案】D分析it圖象時，畫出對應的qt圖象，并注意到i與B、EB變化規(guī)律一致，q與E、EE、U變化規(guī)律一致，可起到事半功倍的效果. 2如圖317所示電路中，L是電阻不計的電感器，C是電容器，閉合開關S，待電路到達穩(wěn)定狀態(tài)后，再翻開開關S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩假如規(guī)定電感L中的電流方向從a到b為正，翻開開關的時刻為t0時刻，那么圖317中能正確表示電感中的電流i隨時間t變化規(guī)律的是圖317【解析】此題應從下面幾個方面考慮：1S斷開前，ab段短路，電容器不帶電2S斷開時，ab中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，同時，電容器C充電，此時電流正向最大3給電容器C充電的

13、過程中，電容器的電荷量最大時，ab中電流減為零，此后LC發(fā)生電磁振蕩，形成交變電流【答案】C三、電磁振蕩的周期，頻率公式的應用在LC回路中，電容器充電后向線圈放電發(fā)生電磁振蕩時，假設將電容器兩板間間隔 增大，那么振蕩過程中A電容器兩板間最大電壓變大B振蕩電流的最大值變大C振蕩電流的頻率變大D電容器所帶電荷量最大值變大【導析】直接利用周期或頻率公式分析、判斷【解析】在LC回路中，電容器充電后向線圈放電發(fā)生電磁振蕩時，假設將電容器兩板間間隔 增大，那么其電容減小，由電磁振蕩周期公式T2 得頻率為f，振蕩電流的頻率變大，電容器極板上所帶的最大電荷量總是等于充電時的電荷量，保持不變，根據(jù)U知，電容減小

14、時，兩極板上的最大電壓Um變大因為LC回路的振蕩頻率增大，振蕩周期變小，而極板上所帶最大電荷量不變，所以在T內(nèi)振蕩電流的平均值增大，因為正弦式交變電流最大電流和平均電流有確定的對應關系，所以振蕩電流的最大值也變大，故A、B、C選項正確、D錯誤應選ABC.【答案】ABC熟記電磁振蕩的周期或頻率公式，知道影響電感L和電容C的諸多因素. 1LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖318所示，那么以下說法正確的選項是圖318A假設磁場正在減弱，那么電容器上極板帶正電B假設電容器正在充電，那么電容器下極板帶正電C假設電容器上極板帶正電，那么線圈中電流正在增大D假設電容器正在放電，那么自感電動勢正在阻礙電流增大

15、【解析】該題考察各物理量發(fā)生變化的判斷方法由電流的磁場方向和安培定那么可判斷振蕩電流方向，由于題目中未標明電容器兩極板帶電情況，可分兩種情況討論：1假設該時刻電容器上極板帶正電，那么可知電容器處于放電階段，電流增大，那么C對A錯；2假設該時刻電容器下極板帶正電，可知電容器處于充電狀態(tài)，電流在減小，那么B對，由愣次定律可斷定D對【答案】BCD2如圖319所示，L是電阻不計的電感線圈，開關S閉合后電路中有穩(wěn)定的電流，假設t0時刻翻開S切斷電源，那么電容器A板所帶電荷Q隨時間變化的圖線應是圖中的哪一個圖319【解析】該題考察對LC振蕩電路中電量隨時間變化規(guī)律的理解開關S閉合時線圈L中有電源提供的向下

16、的電流，其電阻為零，故兩端無電壓，與其并接的電容器未被充電，斷開開關S，線圈與電源及電阻器斷開而與電容器C構成LC回路，線圈上原來的電源電流被切斷，但由于自感，線圈上的電流不會立即減弱為零，而要保持原來方向繼續(xù)流動，并對電容器充電，這就使電容器A板帶上負電荷并逐漸增多，當充電電流減為零時，電容器A板上的負電荷到達最大值此后電容器放電，B板上正電荷通過線圈移至A板，放電完畢后，電荷減為零，接著又開場反方向的充電過程，A板上正電荷逐漸增多直至達最大，再放電電路中形成電磁振蕩因此，電容器A板上電荷量隨時間變化的圖線是C.【答案】C3要想增大LC振蕩電路中產(chǎn)生的振蕩電流的頻率，可采用的方法是A增大電容器兩極板的間距B升高電容器的充電電壓C增加線圈的匝數(shù)D在線圈中插入鐵芯【解析】該題考察決定振蕩頻率的因素振蕩電流的頻率由LC回路本身的特性決定，f.增大電容器兩板間距，電容減小