高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊1 電磁振蕩說課課件ppt

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊1 電磁振蕩說課課件ppt，共18頁。PPT課件主要包含了必備知識，自我檢測，隨堂檢測等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、電磁振蕩的產(chǎn)生1.振蕩電流:大小和方向都做周期性迅速變化的電流。2.振蕩電路:產(chǎn)生振蕩電流的電路。3.電磁振蕩:電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。
二、電磁振蕩中的能量轉(zhuǎn)化從能量的觀點(diǎn)來看,電容器剛要放電時,電容器里的電場最強(qiáng),電路里的能量全部儲存在電容器的電場中;電容器開始放電后,電容器里的電場逐漸減弱,線圈的磁場逐漸增強(qiáng),電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能;在放電完畢的瞬間,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能;之后,線圈的磁場逐漸減弱,電容器里的電場逐漸增強(qiáng),磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。所以,在電磁振蕩的過程中,電場能和磁場能會發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。
三、電磁振蕩的周期和頻率
3.用可調(diào)電容器或可調(diào)電感的線圈組成電路,改變電容器的電容或線圈的電感,振蕩電路的周期和頻率就會隨著改變。
1.正誤判斷。(1)只有均勻變化的電場(磁場)才能產(chǎn)生均勻變化的磁場(電場)。(　　)解析:均勻變化的電場(磁場)產(chǎn)生恒定的磁場(電場)。周期性變化的電場(磁場)產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場(電場)。答案:×(2)在LC振蕩電路中,電流增大的過程中電容器放電,磁場能和電場能都減小。(　　)解析:電流增大,電容器放電,磁場能增大,電場能減小。答案:×
2.探究討論。(1)電磁振蕩的實質(zhì)是什么?答案:在電磁振蕩過程中,電容器極板上的電荷量、電路中的電流、電容器里的電場強(qiáng)度、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度都隨時間做周期性變化,電場能與磁場能發(fā)生周期性的相互轉(zhuǎn)化。(2)振蕩電路的周期和頻率由什么因素決定?為什么又叫電路的固有周期、固有頻率?答案:LC回路的周期、頻率都由電路本身的特性(L、C值)決定。由于與電容器極板上電荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān),所以稱為電路的固有周期和固有頻率。
振蕩過程中各物理量的變化情況情境探究如圖所示裝置,先把開關(guān)扳到電池組一邊,給電容器充電,稍后再把開關(guān)扳到線圈一邊,讓電容器通過線圈放電,會觀察到電流表指針有何變化?說明什么問題?
要點(diǎn)提示:指針左右擺動,說明電路中產(chǎn)生了大小和方向變化的電流。
知識歸納1.用圖像對應(yīng)分析:振蕩過程中電流i、極板上的電荷量q、電場能和磁場能之間的對應(yīng)關(guān)系
2.相關(guān)量與電路狀態(tài)的對應(yīng)情況
3.幾個關(guān)系(1)同步同變關(guān)系在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過程中,電容器上的物理量:電荷量q、電場強(qiáng)度E、電場能EE是同步變化的,即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。振蕩線圈上的物理量:振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場能EB也是同步變化的,即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。(2)同步異變關(guān)系在LC振蕩過程中,電容器上的三個物理量q、E、EE增大時,線圈中的三個物理量i、B、EB減小,且它們的變化是同步的,也即q、E、
實例引導(dǎo)例題(多選)如圖所示,L為一電阻可忽略的線圈,D為一燈泡,C為電容器,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),燈泡D正常發(fā)光,現(xiàn)突然斷開S,并開始計時,能正確反映電容器a極板上電荷量q及LC回路中電流i(規(guī)定順時針方向為正)隨時間變化的圖像是(圖中q為正值,表示a極板帶正電)(　　)
解析:S斷開前,線圈L短路,線圈中電流從上到下,電容器不帶電;S斷開時,線圈L中產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流減小,給電容器C充電,此時LC回路中電流i沿順時針方向(正向)最大;給電容器充電過程,電容器帶的電荷量最大時(a板帶負(fù)電),線圈L中電流減為零。此后,LC回路發(fā)生電磁振蕩形成交變電流。綜上所述,選項B、C正確。答案:BC
規(guī)律方法LC振蕩電路充、放電過程的判斷方法(1)根據(jù)電流流向判斷,當(dāng)電流流向帶正電的極板時,處于充電過程;反之,處于放電過程。(2)根據(jù)物理量的變化趨勢判斷:當(dāng)電容器的電荷量q(U、E)增大時,處于充電過程;反之,處于放電過程。(3)根據(jù)能量判斷:電場能增加時,處于充電過程;磁場能增加時,處于放電過程。
變式訓(xùn)練如圖所示,LC振蕩電路中,已知某時刻電流i沿順時針方向,且正在增大,則(　　)A.A板帶正電B.A、B兩板間的電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能
解析:電流i正在增大,磁場能增大,電容器在放電,電場能減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,選項C錯誤,D正確;由題圖中i方向可知B板帶正電,選項A錯誤;由于電容器放電,電荷量減少,兩板間的電壓在減小,選項B錯誤。答案:D
1.如圖是LC振蕩電路中振蕩電流與時間的關(guān)系圖線,若電容器開始放電的時刻為t=0,則下列說法正確的是(　　)A.在t=0時,線圈中的磁場能最小B.在t=1 s時,電容器中電場能最大C.在t=2 s時,電容器放電結(jié)束D.在t=3 s時,電容器充電結(jié)束
解析:電容器放電過程中,電流增大,磁場能增加,電場能減少,也就是磁場能的大小由電流的大小決定,選項A正確。答案:A