1、第一部分 第三章 电磁振荡 电磁波 第一节 电磁振荡1理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念,了解LC回路中振荡电流的产生过程2了解电磁振荡的周期与频率,会求LC电路的周期与频率3了解无阻尼振荡和阻尼振荡的区别一、振荡电流的产生 电磁振荡1振荡电流和振荡电路(1)振荡电流:大小和_都做周期性迅速变化的电流(2)振荡电路:产生_的电路最简单的振荡电路为LC振荡电路电磁振荡方向振荡电流2电磁振荡的过程(1)放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷_,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为_能,振荡电流逐渐增大,放电完毕,电流达到最大,电场能全部转
2、化为磁场能逐渐减少磁场(2)充电过程:电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电 流 保 持 _ 逐 渐 减 小,电 容 器 将 进 行_,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,振荡电流逐渐减小,充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能此后,这样充电和放电的过程反复进行下去原来的方向反向充电3电磁振荡的实质在电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量,电路中的电流,与它们相联系的电场和磁场都在_,电场能和磁场能周期性地_周期性地变化转化二、无阻尼振荡和阻尼振荡1无阻尼振荡:电磁振荡中没有能量损失,振荡电流的振幅永远保持_2阻尼振荡:振荡电路的能量逐渐损耗,振荡电流振
3、幅逐渐_,直到停止振荡不变减小三、电磁振荡的周期和频率1电磁振荡的周期T:电磁振荡完成一次_需要的时间2电磁振荡的频率f:1s内完成周期性变化的_12 LC3LC 电路的周期(频率)公式周期、频率公式:T2 LC,f_,其中:周期 T、频率 f、自感系数 L、电容 C 的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)周期性变化次数电磁振荡中电流i、极板间的电压u、极板上的电荷量q、电场能和磁场能之间的对应关系1同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的,即:qEEE(或qEEE)振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应
4、强度B、磁场能EB也是同步变化的,即:iBEB(或iBEB)2同步异变关系在 LC 振荡过程中,电容器上的三个物理量 q、E、EE 与线圈中的三个物理量 i、B、EB 是同步异向变化的,即 q、E、EE 同时减小时,i、B、EB 同时增大,且它们的变化是同步的,也即:q、E、EE同步异向变化 i、B、EB.(多选)在LC电路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是()A电容器放电完毕时,回路中磁场能最小B回路中电流值最大时,回路中磁场能最大C电容器极板上电荷最多时,电场能最大D回路中电流值最小时,电场能最小思路点拨:分清各量间“同步同变”和“同步异变”的关系解析:答案:BC【题后总结】q决定了电
5、容器极板间的电场强弱和电场能的大小,i决定了线圈中的磁场强弱和磁场能的大小【训练】1图中画出一个LC振荡电路中的电流变化图线,根据图线可判断()At1时刻电感线圈两端电压最大Bt2时刻电容器两极间电压为零Ct1时刻电路中只有电场能Dt1时刻电容器带电荷量为零解析:由图像知,计时开始时,电容器两极板带电荷量最大,电流为零,电容器放电开始,根据电流随时间的变化规律,可以在图中画出 q-t图像(在图中用虚线表示)由图像分析可知,t1 时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电场能为零,故选项 D 正确,选项 A、C 错误;t2 时刻电容器电荷量q 最大,两板间电势差最大,选项 B 错误答案:D2有一L
6、C振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短些的电磁波,可用的措施为()A增加线圈匝数B在线圈中插入铁芯C减小电容器极板正对面积D减小电容器极板间距离解析:答案:C3为了增大LC振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是()A增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数解析:本题考查 LC 振荡电路的频率公式 f12 LC的应用由此式可知增大固有频率 f 的办法是减少 L、减小 C 或同时减小 L 和 C另外,电容器两极板的正对面积增大,则 C 增大,正对面积
7、减小,则 C 减小在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数,则 L 增大,减小线圈的匝数,则 L 减小故选项 D 正确答案:D4关于LC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成电场能D振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能解析:振荡电流最大时处于电容器放电结束瞬间,场强为零,选项A错误;振荡电流为零时,振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,选项B错误;振荡电流增大时,线圈中的电场能转化为磁场能,选项C错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,选项D正确答案:D5如图所示是振荡电路的电流变化图线,下列说法正确的是()A在0t1的时间里,电容器在充电B在t1时刻,电容器的电荷最多C在t2时刻,电容器两极板间电压为零D在t2t3的时间里,电容器在放电解析:电流增大的阶段是放电过程,电流减小的阶段是充电过程,电流等于零的瞬间,电压最大,电荷最多,电流最大的瞬间,电压为零,电荷为零答案:D谢谢观看!