电磁振荡教学设计

导读：　　　电磁振荡　　一、 学习电磁振荡和电磁波的重要性。　　二、 新课内容：　　1、实验右图所示。将电键K扳到1，给电容器充电，然后　　 ...

　　一、 学习电磁振荡和电磁波的重要性。

　　二、 新课内容：

　　1、实验右图所示。将电键K扳到1，给电容器充电，然后

　　将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。

　　2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫

　　振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。

　　其中最简单的振荡电路叫LC回路。

　　3、振荡电流是一种交变电流，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。

　　4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：

　　(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：

　　对应的电流图像

　　i

　　0 T t

　　对应电容器所带的电量q

　　q

　　0 T t

　　(2)电路分析：

　　甲图： 电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0

　　甲→乙： 电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。

　　乙图： 磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。

　　乙→丙： 电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。

　　丙图： 电场能达到最大(与甲图的电场反向)，磁场能为零，电路中电流为零。

　　丙→丁： 电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。

　　丁图： 磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大(方向与原方向相反)，

　　丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。

　　戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。

　　综述：

　　① 充电完毕(充电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。

　　② 放电完毕(放电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。

　　③ 充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。

　　④ 放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。

　　归纳：在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。

　　例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，

　　则电容器处于____放___电状态, 电流方向为____a→b

　　____, 电场能正在__减小___, 磁场能正在____增加____,

　　能量转变状态为___电场能正在向磁场能转化____,

　　电容器上板带___正___电。

　　例题2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，

　　①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电路中

　　能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等情况。

　　②(ACD)下列分析情况正确的是：

　　A、 t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。

　　C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最小。

　　例题3、在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的电流为___最大____, 线圈两端的电压为__零____

　　例题4、在LC回路中，当振荡电流为零时，则电容器开始___放电_____, 电容器的电量将____减少____, 电容器中的___电场能__达到最大, __磁场能__为零。

　　5、阻尼振荡与无阻尼振荡。

　　(1)阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。

　　(2)无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去， 电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡

　　l LC回路与简谐振动的类比

　　教学流程图：

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