電磁振蕩教科版 (1)

1、第二節(jié)第二節(jié) 電磁振蕩電磁振蕩一、電磁振蕩的產(chǎn)生一、電磁振蕩的產(chǎn)生點擊下圖觀看實驗點擊下圖觀看實驗+ + + +CLSE 實驗表明，實驗表明，LCLC回路里產(chǎn)生的振蕩電流是按正回路里產(chǎn)生的振蕩電流是按正弦規(guī)律變化的。弦規(guī)律變化的。1. 振蕩電流振蕩電流: 這種電路產(chǎn)生的大小和方向做周這種電路產(chǎn)生的大小和方向做周期性變化的電流期性變化的電流, 叫振蕩電流叫振蕩電流.2. 能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路. 如圖如圖 示是一種簡單的振蕩電路示是一種簡單的振蕩電路, 稱稱LC振蕩電路振蕩電路.說明說明: 由由LC回路產(chǎn)生的振蕩電流也是一回路產(chǎn)生的振蕩電流也是一種交變電

2、流種交變電流, 只是它的頻率比照明用交變電流只是它的頻率比照明用交變電流的頻率高得多的頻率高得多.3. LC回路產(chǎn)生的振蕩電流按正弦規(guī)律變化回路產(chǎn)生的振蕩電流按正弦規(guī)律變化.一、電磁振蕩的產(chǎn)生一、電磁振蕩的產(chǎn)生（1 1）電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的）電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷，通過線圈的電流，過程中，電容器極板上的電荷，通過線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做性變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩電磁振蕩（2 2）機械振動和電磁振蕩有本質(zhì)的不同，但它）機械振動和電磁振蕩有本質(zhì)的不同

3、，但它們具有共同的變化規(guī)律們具有共同的變化規(guī)律機械機械振動振動位移位移x x（或加或加速度速度a a）速度速度v v勢能勢能動能動能電磁電磁振蕩振蕩帶電量帶電量q q（或或U U、E E）電流電流i i（或或B B）電場電場能能磁場磁場能能LCLC回路振蕩過程回路振蕩過程點擊下圖觀看點擊下圖觀看LCLC回路振蕩過程回路振蕩過程電容器電容器具有充、具有充、放電作用放電作用線圈線圈具有自具有自感作用感作用L + + + +C一一個個周周期期性性變變化化放電放電充電充電充電充電放電放電+ +- - - -+ +- - - -q=Qm i=0q=Qm i=0q=0 i=Imq=0 i=Im第一類：第一

4、類：電容器的電荷電容器的電荷q、電壓、電壓u、電場、電場E、 電場能電場能E電電、線圈的自感電動勢、線圈的自感電動勢e自自第二類：第二類：線圈的電流線圈的電流i、磁場、磁場B、磁場能、磁場能E磁磁兩類量的變化規(guī)律相反兩類量的變化規(guī)律相反. 即第一類增大時即第一類增大時第二類減小第二類減小; 第一類達最大時第二類為零第一類達最大時第二類為零.兩類量兩類量:(3)(3)變化規(guī)律的圖象描述：變化規(guī)律的圖象描述：qtot電場能電場能oito磁場能磁場能toLC_ _ _+ + +LC_+電源用電器用電器放電：電場能磁場能磁場能電場能充電充電：(1)(1)兩個物理過程：兩個物理過程：放電過程放電過程:

5、:電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q iq i充電過程充電過程: :磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q iq i充電完畢狀態(tài)充電完畢狀態(tài): :磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢, ,電場電場能最大能最大, ,磁場能最小磁場能最小. .放電完畢狀態(tài)放電完畢狀態(tài): :電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢, ,磁場磁場能最大能最大, ,電場能最小電場能最小. .LCLC回路工作過程具有回路工作過程具有對稱性對稱性和和周期性周期性, ,可歸結(jié)為可歸結(jié)為(2)(2)兩個特殊狀態(tài)：兩個特殊狀態(tài)：3 3、電磁振蕩的特點：、電磁振蕩的特點：二、阻尼振蕩和無阻尼振二、阻尼振蕩和

6、無阻尼振蕩蕩 點擊下圖觀看實驗點擊下圖觀看實驗 2 2阻尼振蕩：阻尼振蕩：任何電磁振蕩電路中，總存在能量任何電磁振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做阻阻尼振蕩尼振蕩，或叫做，或叫做減幅振蕩減幅振蕩 （1 1）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失 （2 2）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補充到振）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補充到振蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩 1

7、1無阻尼振蕩：無阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果沒有能量損在電磁振蕩中，如果沒有能量損失，振蕩電流的振幅保持不變，這種振蕩叫做失，振蕩電流的振幅保持不變，這種振蕩叫做無無阻尼振阻尼振蕩蕩，也叫做，也叫做等幅振蕩等幅振蕩 1. 無阻尼振蕩（理想）無阻尼振蕩（理想）2. 阻尼振蕩（實際）阻尼振蕩（實際）itoito二、阻尼振蕩和無阻尼振蕩二、阻尼振蕩和無阻尼振蕩三、電磁振蕩的周期和頻率三、電磁振蕩的周期和頻率 1 1周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫做叫做周期周期，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做頻率頻率 L

8、CLC回路的周期和頻率：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）叫做定的振蕩周期（或頻率）叫做振蕩電路的固有周期振蕩電路的固有周期（或（或固有頻率），簡稱固有頻率），簡稱振蕩電路的周期振蕩電路的周期（或頻率）（或頻率） 2在一個周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場在一個周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或磁場能）完成兩次周期性變化能（或磁場能）完成兩次周期性變化 大量實驗表明：大量實驗表明：（1 1）電容增大時，周期變長（頻率變）電容增大時，周期變長（頻率變低）；低）；（2 2）電感增大時，周期

9、變長（頻率變）電感增大時，周期變長（頻率變低）；低）；（3 3）電壓升高時，周期不變（頻率不）電壓升高時，周期不變（頻率不變）變）結(jié)果表明，結(jié)果表明，LCLC回路的周期和頻回路的周期和頻率只與電容率只與電容C C和自感和自感L L有關(guān)，跟電容器有關(guān)，跟電容器的帶電多少和回路電流大小無關(guān)的帶電多少和回路電流大小無關(guān)3 3、LCLC回路的周期和頻率公回路的周期和頻率公式式 （1 1）式中各物理量）式中各物理量T T、L L、C C、f f的單位分別是的單位分別是s s、HH、F F、HzHz（2 2）適當?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率適當?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符

10、合我們的需要符合我們的需要 LCfLCT212例：例： 對振蕩電路，下列說法正確的是（ ） B振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為 LC2A振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的時間為 LC C振蕩過程中，電容器極板間電場強度的變化周期為 LC2D振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應強度的變化周期為 LC2解析：解析：在一個周期內(nèi)，電容器充電、放電各兩次，每次充電或放電所用的時間為振蕩周期的1/4電場能與電場強度的方向無關(guān)，磁場能與磁感應強度的方向無關(guān)，因此在電磁振蕩的一個周期內(nèi)各出現(xiàn)兩次最大值，即電場能或磁場能的變化周期為電場、磁場、電荷的變化周期跟電流的變化周期相同均為LC2LC所以，正確選項為CD

11、 例：例：如圖所示的振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向如圖所示的振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強則此時向上，且電路的電流正在增強則此時 （ ）A Aa a點電勢比點電勢比b b點低點低B B電容器兩極板間場強正在減小電容器兩極板間場強正在減小C C電路中電場能正在增大電路中電場能正在增大D D線圈中感應電動勢正在減小線圈中感應電動勢正在減小 解析：因為電路中電流正在增強，所以電容器處于放電過程，極板上的電荷不斷減少，兩板間的場強正不斷減小，電場能也不斷減小，由安培定則可判斷斷得此時電容器放電的電流方向由b經(jīng)線圈到a，電容器的下板帶正電、上極帶負電，所以b點電勢高于a點電

12、勢，電流增大時，電流的變化率（磁通量的變化率）減小，所以線圈中的自感電動勢在減小正確選項為A、B、D2 2、在、在LCLC振蕩電路中，在電容器充電完畢振蕩電路中，在電容器充電完畢未開始放電時，正確的說法是：未開始放電時，正確的說法是： A A、電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化、電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化 B B、磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化、磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化 C C、電路里的電場最強、電路里的電場最強 D D、電路里的磁場最強、電路里的磁場最強C C、電路里的電場最強、電路里的電場最強1、如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電、如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電容器情況和電感線圈中的磁感線方向情況，容器情況和電感線圈中的磁

13、感線方向情況，由圖可知，以下說法正確得是由圖可知，以下說法正確得是 CL+ + + (A C)A、電容器正在充電電容器正在充電B、電感線圈的電流正在增大電感線圈的電流正在增大C、電感線圈中的磁場能正在電感線圈中的磁場能正在 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶瞿苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶瞿?D、自感電動勢正在阻礙電流自感電動勢正在阻礙電流 增加增加2、如圖所示，如圖所示，L是電阻可以不計的純電感是電阻可以不計的純電感線圈，開關(guān)線圈，開關(guān)S閉合后電路中有恒定電流通過，閉合后電路中有恒定電流通過，今將開關(guān)今將開關(guān)S斷開，同時開始計時，則電容器斷開，同時開始計時，則電容器上極板上極板A的電量的電量q隨時間變化的圖象是下圖隨時間變化的圖象是下圖中的哪一項？中的哪一項？3CLAB0A0B0CDtttqqqqS注：上極板帶負電荷為正注：上極板帶負電荷為正3、如圖所示，、如圖所示，LC電路中電流電路中電流隨時間變化的曲線做出的判隨時間變化的曲線做出的判斷正確的是斷正確的是A、在、在 時刻