《高中物理電磁振蕩ppt課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理電磁振蕩ppt課件.ppt（31頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、電電磁磁場場和和電電磁波磁波1電電磁磁磁磁蕩蕩2一、振一、振蕩電蕩電流流:實驗：實驗：如圖：先把開關(guān)板到電池組如圖：先把開關(guān)板到電池組一邊，給電容器充電。稍后一邊，給電容器充電。稍后再把開關(guān)板到線圈一邊，讓再把開關(guān)板到線圈一邊，讓電容器通過線圈放電。電容器通過線圈放電。LGCS1.振振蕩電蕩電流流：這這種種電電路路產(chǎn)產(chǎn)生的大小和方向做周期性生的大小和方向做周期性變變化的化的電電流，叫振流，叫振蕩電蕩電流。流。2.能能夠產(chǎn)夠產(chǎn)生振生振蕩電蕩電流的流的電電路叫路叫 振振蕩電蕩電路路。如。如圖圖所示所示是一種是一種簡單簡單的振的振蕩電蕩電路，稱路，稱為為 LC振振蕩電蕩電路路。3.LC 回路回路產(chǎn)產(chǎn)

2、生的振生的振蕩電蕩電流按正弦流按正弦規(guī)規(guī)律律變變化。化。說說明：由明：由LC回路回路產(chǎn)產(chǎn)生的振生的振蕩電蕩電流也是種交流也是種交變電變電流，只是它的流，只是它的頻頻率比照率比照明用交明用交變電變電流的流的頻頻率高得多。率高得多。3二、二、電電磁振磁振蕩蕩的的產(chǎn)產(chǎn)生：生：+L CSE4二、二、電電磁振磁振蕩蕩的的產(chǎn)產(chǎn)生：生：電電磁振磁振蕩蕩是是電電容器充容器充1、電電磁振磁振蕩蕩的的產(chǎn)產(chǎn)生原理：生原理：放放電電和和線線圈的自感圈的自感現(xiàn)現(xiàn)象共同作用象共同作用產(chǎn)產(chǎn)生的生的.線線圈圈具有自感作用LULUC+C 電電容器容器具有充、放電作用L5二、二、電電磁振磁振蕩蕩的的產(chǎn)產(chǎn)生：生：2、電電磁振磁振蕩

3、蕩的的產(chǎn)產(chǎn)生生過過程：程：i+R C6+?正向正向放放電電正向正向充充電電?+?反向反向放放電電+i反向反向充充電電0tqot7時間時間tt=0t=T/4t=T/2t=3T/4t=T電容器電電容器電量量q電感上電電感上電流流i電場能電場能磁場能磁場能最最 大大 上上+下下?零零最最 大大正正 方方 向向最最 大大 上上?下下+零零最最 大大負負 方方 向向最最 大大 上上+下下?零零最大最大零零零零最大最大零零零零最大最大零零零零最大最大最大最大零零8三、三、電電磁振磁振蕩蕩的的變變化化規(guī)規(guī)律：律：1、電電磁振磁振蕩蕩的特點：的特點：LC回路工作回路工作過過程具有程具有對對稱性稱性和和周期性周

4、期性，可，可歸結(jié)為歸結(jié)為：(1)、兩個物理、兩個物理過過程：程：放放電過電過程；程；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q i充充電過電過程：程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q i(2)、兩個特殊狀、兩個特殊狀態(tài)態(tài)：充充電電完完畢畢狀狀態(tài)態(tài)：磁磁場場能向能向電場電場能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化完化完畢畢，電場電場能最大，磁能最大，磁場場能最小。能最小。放放電電完完畢畢狀狀態(tài)態(tài)：電場電場能向磁能向磁場場能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化完化完畢畢，磁，磁場場能最大，能最大，電場電場能最小。能最小。92、電電磁振磁振蕩蕩的的變變化化規(guī)規(guī)律：律：(1)總總能量守恒能量守恒電場電場能磁能磁場場能恒量能恒量(2)電場電場能與磁能與磁場場能交替能交替轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化放放電電電場

5、能磁場能充充電電化化 同同化化 同同磁感強度B步步步步兩極間場強E變變變變電路中電流電容器帶電量步步調(diào)調(diào)相反相反10(3)變變化化規(guī)規(guī)律的律的圖圖象描述：象描述：qoEo電場能ototioBtto磁場能tt11四、四、電電磁振磁振蕩蕩：在振在振蕩電蕩電路路產(chǎn)產(chǎn)生振生振蕩電蕩電流的流的過過程中，程中，電電容容器極板上的器極板上的電電荷、通荷、通過線過線圈的圈的電電流，以及跟流，以及跟電電荷荷和和電電流相流相聯(lián)聯(lián)系的系的電場電場和磁和磁場場都都發(fā)發(fā)生周期性的生周期性的變變化，化，這這種種現(xiàn)現(xiàn)象叫象叫電電磁振磁振蕩蕩。返回返回12例例1:電電磁振磁振蕩蕩和機械振和機械振動對動對比比:單單擺擺振振蕩蕩

6、電電路路+?+?+放電放電充電充電放電放電充電充電13六、六、電電磁振磁振蕩蕩的周期和的周期和頻頻率率1周期周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間要的時間2頻率頻率f：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)3LC回路的周期和頻率：回路的周期和頻率：2?LCT=f=12?LC注：注：LC回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)4T、L、C、f的單位分別是秒、享、法、的單位分別是秒

7、、享、法、赫赫14例題：例題：1.某時刻某時刻LC回路的狀態(tài)如圖所示，則此時刻回路的狀態(tài)如圖所示，則此時刻A.振蕩電流振蕩電流 i 正在減小正在減小（A D）B.振蕩電流振蕩電流 i 正在增大正在增大C.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D.磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化2.LC回路中電容兩端的電壓隨時間變化的回路中電容兩端的電壓隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則關(guān)系如圖所示，則()B CA.在時刻在時刻t1，電路中的電流最大，電路中的電流最大B.在時刻在時刻t2，電路中的磁場能最大，電路中的磁場能最大C.在時刻在時刻t2至至t3，電路中電場能不斷增大，電路中電場能不斷增大D

8、.在時刻在時刻t3至至t4，電容的帶電量不斷增大，電容的帶電量不斷增大LC+?+?由由電電流方向和流方向和電電容容器上器上電電量可判斷量可判斷電電路中正在充路中正在充電電。U0t1t2tt3t4153.如如圖圖所示的所示的LC振振蕩電蕩電路正路正處處在振在振蕩過蕩過程中，某程中，某時時刻刻L中的磁中的磁場場和和C中的中的電場電場如如圖圖所示，所示，可知可知(A、電電容器中的容器中的電場電場強強度正在增大度正在增大B、線線圈中磁感圈中磁感強強度正在增大度正在增大C、該時該時刻刻電電容器容器帶電帶電量最多量最多D、該時該時刻振刻振蕩電蕩電流達最大流達最大值值)ALC由磁由磁場場方向可方向可判斷回路

9、中判斷回路中電電流方向，流方向，進進而而判斷是充判斷是充電還電還是放是放電電16六、六、電電磁振磁振蕩蕩的周期和的周期和頻頻率率1周期周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間要的時間2頻率頻率f：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)：一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)3LC回路的周期和頻率：回路的周期和頻率：2?LCT=f=12?LC注：注：LC回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器回路的周期和頻率只取決于電感線圈的自感系數(shù)和電容器的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)的電容，與電容器帶電量、板間電壓及回路中的電流都無關(guān)4T、L、C、f的單位分別是

10、秒、享、法、的單位分別是秒、享、法、赫赫17例欲增大例欲增大LC電電路的路的頻頻率，下列可行的是【率，下列可行的是【A增大增大電電容器的初始容器的初始電電荷荷B增大增大電電容器兩極板的正容器兩極板的正對對面面積積C增大增大電電容器兩極板容器兩極板間間的距離的距離D增加增加線線圈的匝數(shù)圈的匝數(shù)】LC振振蕩電蕩電路中路中產(chǎn)產(chǎn)生生15MHz的振的振蕩電蕩電流，已有流，已有300PF 的的電電容器，容器，則應選則應選用自感系數(shù)是享用自感系數(shù)是享的的線線圈，圈，這這個振個振蕩電蕩電流的周期是秒流的周期是秒18(2)與磁與磁場場能有關(guān)的因素：能有關(guān)的因素：磁場能磁感線密度磁感強度B線圈中電流 i191、與

11、、與電場電場能和磁能和磁場場能有關(guān)的因素能有關(guān)的因素：(1)與與電場電場能有關(guān)的因素：能有關(guān)的因素：電場電場能能電場線電場線密度密度電場電場強強度度E電電容器極板容器極板間電壓間電壓u電電容器容器帶電帶電量量q20四、阻尼振四、阻尼振蕩蕩和無阻尼振和無阻尼振蕩蕩：1、無阻尼振、無阻尼振蕩蕩振蕩電流的振幅保持不變，即作等幅振蕩。2、阻尼振、阻尼振蕩蕩振蕩電流的振幅逐漸變小，即作減幅振蕩。返回返回21例例題題：LC振振蕩電蕩電路中路中電電容器極板上容器極板上電電量量 q 隨隨時間時間t變變化的化的圖線圖線如如圖圖，由，由圖圖可知：可知：A、在、在t1時時刻刻電電路中的磁路中的磁場場能最小能最小B、

12、從、從t1到到t2，電電路中的路中的電電流流值值不斷不斷變變小小C、從、從t2到到t3，電電容器不斷充容器不斷充電電D、在、在t4時時刻刻電電容器的容器的電場電場能最小能最小qot1t2t3t4t答案：答案：ACD22課課堂堂練習練習：1、LC振振蕩電蕩電路中某路中某時時的狀的狀態(tài)態(tài)如如圖圖，試試作出作出 qt 和和It 圖線圖線。+-qtitqtit232、在在LC振振蕩電蕩電路中，在路中，在電電容器充容器充電電完完畢畢未開未開始放始放電時電時，正確的，正確的說說法是：法是：A、電場電場能正向磁能正向磁場場能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化B、磁、磁場場能正向能正向電場電場能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化C、電電路里的路里的電場電場

13、最最強強D、電電路里的磁路里的磁場場最最強強返回返回24總結(jié)總結(jié)：LC振振蕩電蕩電路路產(chǎn)產(chǎn)生振生振蕩電蕩電流的流的物理原因物理原因是是電電容器的充放容器的充放電電作用和作用和線線圈的自感圈的自感 作用；作用；LC振振蕩電蕩電路路產(chǎn)產(chǎn)生振生振蕩電蕩電流的流的物理物理實質(zhì)實質(zhì)是是電場電場能和磁能和磁場場能的周期性能的周期性轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。在解決振在解決振蕩電蕩電路路問題時問題時，電場電場能與磁能與磁場場能的交能的交替替轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化是解決化是解決問題問題的的線線索和關(guān)索和關(guān)鍵鍵；與；與電場電場能和磁能和磁場場能相關(guān)的各量的能相關(guān)的各量的變變化化規(guī)規(guī)律是解決律是解決問題問題的依據(jù)；的依據(jù)；qt 和和It 圖線圖線

14、及其相互及其相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化是解決化是解決問題問題的直的直觀觀手段。手段。作作業(yè)業(yè)：閱讀閱讀教材，并將教材，并將電電磁振磁振蕩蕩與機械振與機械振動類動類比比25一、振一、振蕩電蕩電流與振流與振蕩電蕩電路：路：1、振、振蕩電蕩電流：流：大小和方向都做周期性大小和方向都做周期性變變化的化的電電流叫做振流叫做振蕩電蕩電流流2、振、振蕩電蕩電路：路：能能夠產(chǎn)夠產(chǎn)生振生振蕩電蕩電流的流的電電路叫做振路叫做振蕩電蕩電路路3、理想的、理想的LC振振蕩電蕩電路：路：(1)LC 回路：由回路：由線線圈圈L和和電電容容C組組成的最成的最簡單簡單振振蕩電蕩電路。路。(2)理想的理想的LC振振蕩電蕩電路路:只考只考慮電慮電

15、感、感、電電容的作用，而忽容的作用，而忽略能量略能量損損耗耗返回返回26學學習習目的：目的：1、認識認識 LC 回路回路產(chǎn)產(chǎn)生生電電磁振磁振蕩蕩的的現(xiàn)現(xiàn)象，象，了解振了解振蕩電蕩電流流產(chǎn)產(chǎn)生的物理原因，理解振生的物理原因，理解振蕩電蕩電流流產(chǎn)產(chǎn)生的物理生的物理實質(zhì)實質(zhì)，掌握振，掌握振蕩電蕩電路的路的變變化化規(guī)規(guī)律。律。2、通、通過電過電磁振磁振蕩蕩的的觀觀察和分析，培養(yǎng)察和分析，培養(yǎng)綜綜合運用物理知合運用物理知識識分析分析問題問題、解決、解決問題問題的的能力，提高學生的能力，提高學生的綜綜合素合素質(zhì)質(zhì)。27學學習習重點：重點：LC回路的工作回路的工作過過程及相關(guān)物理量的程及相關(guān)物理量的變變化化規(guī)規(guī)律律：振振蕩電蕩電流流產(chǎn)產(chǎn)生的物理原因和生的物理原因和實質(zhì)實質(zhì)28學學習難習難點點學學習過習過程：程：(啟發(fā)引入)1、電電磁波與磁波與現(xiàn)現(xiàn)代科技和人代科技和人類類生活生活的密切關(guān)系。的密切關(guān)系。2、研究、研究電電磁波磁波應應從從電電磁振磁振蕩蕩開始。開始。29概念概念產(chǎn)產(chǎn)生生規(guī)規(guī)律律種種類類應應用用總結(jié)總結(jié)30q=Qmi=0q=0 i=Im+-放電放電-充充電電個一周期性充充電電化 變q=0 i=Im放電放電+q=Qmi=0返回返回31