高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡优质课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡优质课ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了电磁振荡的产生，第一部分，③LC振荡电路，动画模拟，电磁振荡的充放电过程，电磁振荡的图象分析，电磁振荡中的能量变化，第二部分，电场能，1两个物理过程等内容，欢迎下载使用。

在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们越来越重要。如果有一天电磁波突然没有了，我们生活的世界没有了电磁波会怎么样？
其实我们已经离不开电磁波了。水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪，但是要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？
把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。 先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。
为什么会出现这样的变化波形图？
①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流
②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
想一想与交流电有何区别？
当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路。
2.振荡电路的工作原理
注意观察电荷量变化和电流大小及方向的变化情况
①电容器充电结束，两极板上的电荷最多。
②回路中电流从0开始逐渐增到最大。两极板电荷量从最大减为0。
③自感线圈给电容器正向充电结束，回路中电流从最大减为0，两极板电荷量从0变回最大。
⑤自感线圈给电容器反向充电，于是整个电路回到最开始状态。
在电磁振荡中，能量是如何转化的?
电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生周期性的转化
Q、B、i、E变化周期
电场能、磁场能变化周期
所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。
①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑
②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
①充电完毕:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小.
②放电完毕:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小.
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为:
在电磁振荡变化快慢与哪些因素有关？
1.周期和频率：（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。（2）频率：1 s内完成的周期性变化的次数。（3）振荡电路里在不受其他外界条件影响下发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。
思考：电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感L的关系。
理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是
①式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。
L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。
注意：①在一个周期内，振荡电流的方向改变两次； ②电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。
1.(振荡电路的各物理量的变化)下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向,则下列说法正确的是(　　)A.电容器正在放电B.电感线圈的磁场能正在减少C.电感线圈中的电流正在增大D.电容器的电场能正在减少答案:B解析:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,电感线圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B正确。
2.(根据图像判断振荡电路的各物理量的变化)下图为LC振荡电路中电容器的极板所带电荷量随时间变化的曲线,下列判断正确的是(　　)①在b和d时刻,电路中电流最大②在a→b时间内,电场能转变为磁场能③a和c时刻,磁场能为零④在O→a和c→d时间内,电容器被充电A.只有①和③B.只有②和④C.只有④D.只有①②和③答案:D
解析:a和c时刻是充电结束时刻,此时刻电场能最大,磁场能最小,为零,③正确;b和d时刻是放电结束时刻,此时刻电路中电流最大,①正确;a→b是放电过程,电场能转化为磁场能,②正确;O→a是充电过程,而c→d是放电过程,④错误。分析振荡电路各量的变化规律时要抓住两条线索。一个是i随时间的变化规律,同时B、EB与i的变化规律一致;一个是q随时间的变化规律,同时E、E电、u与q的变化规律一致。并且要知道i与q变化规律的关系,否则会造成思路混乱。
3.(电磁振荡的周期和频率)在LC振荡电路中,用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍(　　)A.自感L和电容C都增大一倍B.自感L增大一倍,电容C减小到原来的一半C.自感L减小到原来的一半,电容C增大一倍D.自感L和电容C都减小到原来的一半答案:D