2020-2021学年第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡学案设计
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这是一份2020-2021学年第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡学案设计,共4页。学案主要包含了学习目标,学习重难点,学习过程,达标检测,作业布置等内容,欢迎下载使用。
电磁波的发射和接收 【学习目标】1.知道什么是LC振荡电路和电磁振荡;2.了解LC回路中振荡电流的产生过程;3.知道LC振荡电路中的能量转化情况;4.知道电磁振荡的周期和频率及影响因素。【学习重难点】LC回路产生电磁振荡是本章的重点。学习中要结合教材中的图示逐一分析。学习重点是LC回路产生振荡电流的过程及其规律,也是本节难点。【学习过程】一、电磁振荡的产生1.振荡电流:说明:振荡电流是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。2.振荡电路(1)概念:(2)LC振荡电路(最简单的振荡电路):如下图 3.LC回路振荡过程及振荡过程中电流、极板上电荷量关系分析 4.振荡过程各物理量的变化时间tt=0t=T/4t=T/2t=3T/4t=T电容器电量q 回路电流i 线圈自感电动势e 电容器电压u 电场能 磁场能 说明:振荡电流是高频交变电流,它与交流电的不同之处在于频率高、功率小,产生的方法不同,LC回路里产生的振荡电流是按正弦(或余弦)规律变化的;电磁振荡的实质是电场能和磁场能的相互转化,在理想LC回路中,任何时刻电场能和磁场能的总和不变,实际上能量损耗不可避免。二、合作学习【例1】关于振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是( )A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中的自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能【例2】在LC振荡电路中,在电容器充电完毕但未开始放电的瞬间,下述说法中正确的是( )A.电场能正向磁场能转化 B.磁场能正向电场能转化C.电容器两板间的电场最强 D.线圈内的磁场最强【例3】在LC振荡电路中( )A.电容器充放电一次,所用时间是半个周期 B.电容器两板间电压最大时,电流为零C.电路中电流减小时,电容器处于放电状态 D.电容器放电完毕时电流为零 【例4】要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法( )A.增大电容器两极板间的间距B.升高电容器的充电电压C.增加线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯【例5】要减小振荡电流的周期,下列哪些办法是可行的( )A.减小线圈的匝数 B.降低电容器的充电电压 C.抽去线圈中的磁芯 D.减小电容器的电容【达标检测】1.如图所示,是处于某一时刻的LC振荡电路的情况,下列说法正确的是( )A.电容器正在放电,电场能正转化成磁场能B.电容器正在充电,电场能正转化成磁场能C.电容器正在放电,磁场能正转化成电场能D.电容器正在充电,磁场能正转化成电场能2.已知LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间变化的曲线如图所示。则( )A.A.c两时刻电路中电流最大,方向相同B.A.c两时刻电路中电流最大,方向相反C.B.d两时刻电路中电流最大,方向相同D.B.d两时刻电路中电流最大,方向相反3.当LC振荡电路中的电流达到最大值时,线圈内的磁感强度B和电容器中的电场强度E的大小关系是( )A.E和B都达到最大值 B.B达到最大值,E为零C.E达到最大值,B为零 D.B和E都为零4.若由一个LC振荡电路所激发的电磁波的频率为106Hz,则它在真空中的波长是_______;若使LC振荡电路所激发的电磁波在真空中的波长变为900m,则振荡电路的电容应为原来的_________倍。【作业布置】 1.在LC振荡电路中,电容器从开始放电到第一次放电完毕的过程中( )A.电流先增大后减小 B.自感电动势始终与电流方向相反C.电路中的电场能在向磁场能转化 D.电容器两极间的电压恒定不变2.如图所示,为某一LC振荡电路中线圈中的自感电动势E自随时间t的变化图线,则以下说法正确的是( ) A.0~t1时间内,电容器正在充电 B.t1~t2时间内,电容器正在充电C.t2~t3时间内,振荡电流正在增大 D.t3~t4时间内,振荡电流正在增大3.LC回路发生电磁振荡时( ) A.电容器两板间电压减小时,电路中电流减小B.电容器两板间电压减小时,电路中电流增大C.电容器两板间电压为零时,电路中电流最大D.电容器两板间电压为最大时,电路中电流为零4.如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流变化规律如图乙所示,且把通过P点向右的电流规定为乙图中坐标轴i的正方向,则( )A.0.5s到1s的时间内,电容器C在充电B.0.5s到1s的时间内,C上板带正电荷C.1s到1.5s的时间内,Q点比P点电势高D.1s到1.5s的时间内,磁场能正在转化成电场能5.在如图所示的电路中,可变电容器的最大电容是300pF,要获得最低频率是550kHz的振荡电流,线圈的自感系数应为____________。如果可变电容器动片完全转出时电容变为30 pF,这时可产生频率为_________的振荡电流。
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