1、14.2 电磁振荡 【 教学目标教学目标教学目标 】 1知道振荡电流、振荡电路、LC 回路的概念。 2知道 LC 回路中振荡电流的产生过程。 3知道产生电磁振荡过程中, LC 振荡 电路中的能量转换情况,知道阻尼振荡和无阻 尼振荡。 4知道电磁振荡的周期和频率。 【 重点难点重点难点重点难点 】 1LC 回路中振荡电流的产生过程。 2知道 LC 振荡电路中的能量转换情况,电磁振荡的周期和频率。 【 教学方法教学方法教学方法 】 讲练结合 【 教学用具教学用具教学用具 】 课 件、电感线圈一个(L500 H,R500) ,200F 金属化纸介电容一个,示波器、 学生电源各一台,单刀双掷开关一个,
2、导线若干 【 教学过程教学过程教学过程 】 一、电磁振荡的产生 【演示】如图所示,先给电容器充电,稍后再让电容器通过线圈放电,看到电流表的 指针左右摆动,表明电路里产生了 大小和方向做周期性变化的电流。 1、振荡电流:像这种由电路产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流。 2、振荡电路:能够产生振荡电流的电路,叫做振荡电路。由自感线圈和电容器组成的振 荡电路叫做 LC 振荡电路。 实际 应用的 LC 振荡电路中振荡电流的频率很高。 (1)振荡电流是频率很高的交变电流; (2)振荡电流跟正弦交变电流 一样, 也按正弦规律变化。 3、LC 回路振荡过程 (1)电磁振荡:在振荡电路里产生振
3、荡电流的过程中,电容器极板上的电荷 q,通过 线圈的电流 i, 以及跟电流和电荷相联系的磁场 B 和电场 E 都发生周期性变化的现象,叫 做电磁振荡。 (2)电磁振荡和机械振动有本质的 不同,但它们具有共同的变化规律。 物理量间的对应关系: 单摆的 简谐振 动与 LC 回路的电磁振荡类比: 二、阻尼振荡 和无阻尼振 荡 1、无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡电流的振幅保持不变,这种振 荡叫做无阻尼振 荡,也叫做等幅振荡。 2、阻尼振荡:任何电磁振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅逐渐减小,这 种振荡叫做阻尼振荡,或叫做减幅振荡。 (1)振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内
4、能(产生焦耳热) ,还有一部以电磁波的形 式向 外辐射出去。 (2)如果用振荡器不断地将电源的能量适时地补充到振荡电路中去,就可以产生持续的 等幅振荡。 【例 1】LC 回路中电容器两端的电压 u 随时间 t 的变化关系如图所示,下列判断正确的 是:( ) A、在时刻 tl,电路中电流最大 B、在时刻 t2,线圈中的磁场能最大 C、在时刻 t2 至 t3,电容器中的电场能不断增大 D、从时刻 t3 至 t4,电容器的电荷量不断增大 三、电磁振荡的周期和频率 1、周期:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫周期,用 T 表示。2TLC 2、频率:一秒钟完成周期性变化的次数叫频率,用 f 表示。1
5、2f 【例 2】对 LC 振荡电路,下列说法正确的是: (CD) A、振荡电路中,电容器充电或放电一次所用的时间为 ;LC B、振荡电路中,电场能与磁场能的转化周期为 ;2 C、振荡过程中,电容器极板间电场强度的变化周期为 ; D、 振荡过程中,线圈内磁感应强度的变化周期为 。LC 【例 2】在 LC 振荡电路中,线圈的自感系数 L2.5mH,电容器的电容 C4uF,设 t0 时,电容器两极板间电压最高,则在 t9.010 3 S 时,通过线圈的电流是增大还是减小, 电容器是处于充电过程还是放电过程? 【 课外作业课外作业课外作业 】 1、教材:P 5(3) 2、学海导航:P 24 【 教学后记教学后记教学后记 】