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湖北省阳新高中高中物理选修3-4教案：14.2 电磁振荡
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上传时间: 2014-08-23
上传者: admin
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14.2 电磁振荡
【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】
1．LC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】
讲练结合
【教学用具】
课 件、电感线圈一个（L>500 H，R<500Ω），200μF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，导线若干
【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。
① 物理量间的对应关系：
② 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。
2、频率：一秒钟完成周期性变化的次数叫频率，用f表示。
【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；
B、振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为；
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。
【例2】在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5mH，电容器的电容C＝4uF，设t＝0时，电容器两极板间电压最高，则在t＝9.0×10－3S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】
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4
【教学后记】
下载说明：
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