高二电磁振荡和电磁振荡的周期.ppt

第一节 电磁振荡2021/8/11 星期三1一、电磁振荡的产生点击下图观看实验讲解2021/8/11 星期三21振振荡电流流：像像这种种由由电路路产生生大大小小和和方方向向都都做周期性做周期性变化的化的电流，叫做振流，叫做振荡电流流 2振振荡电路路：能能够产生生振振荡电流流的的电路路，叫叫做做振振荡电路路由由自自感感线圈圈和和电容容器器组成成的的振振荡电路路叫叫做做LC振振荡电路，它是一种路，它是一种简单的振的振荡电路路 实际应用的用的LC振振荡电路中振路中振荡电流的流的频率很高率很高（1）振）振荡电流是流是频率很高的交率很高的交变电流流 （2）振振荡电流流跟跟正正弦弦交交变电流流一一样，也也按按正正弦弦规律律变化化 2021/8/11 星期三3 LC回路回路振荡振荡过程过程 课课件件演演示示2021/8/11 星期三4（1 1）电磁磁振振荡：在在振振荡电路路里里产生生振振荡电流流的的过程程中中，电容容器器极极板板上上的的电荷荷，通通过线圈圈的的电流流，以以及及跟跟电流流和和电荷荷相相联系系的的磁磁场和和电场都都发生生周周期期性性变化的化的现象，叫做象，叫做电磁振磁振荡（2 2）机机械械振振动和和电磁磁振振荡有有本本质的的不不同同，但但它它们具有共同的具有共同的变化化规律律机械机械振动振动位移位移x（或加（或加速度速度a）速度速度v势能势能动能动能电磁电磁振荡振荡带电量带电量q（或（或U、E）电流电流i（或（或B）电场电场能能磁场磁场能能2021/8/11 星期三5二、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 2021/8/11 星期三62 2阻阻尼尼振振荡：任任何何电磁磁振振荡电路路中中，总存存在在能能量量损耗耗，使使振振荡电流流的的振振幅幅逐逐渐减减小小，这种振种振荡叫做阻尼振叫做阻尼振荡，或叫做减幅振，或叫做减幅振荡 （1 1）振振荡电路路中中的的能能量量损耗耗有有一一部部分分转化化为内内能能（产生生焦焦耳耳热），还有有一一部部向向外外辐射射出出去去而而损失失 （2 2）如如果果用用振振荡器器不不断断地地将将电源源的的能能量量补充充到振到振荡电路中去，就可以保持等幅振路中去，就可以保持等幅振荡 2021/8/11 星期三7例例：如如图所所示示的的振振荡电路路中中，某某时刻刻线圈圈中中磁磁场方向向上，且方向向上，且电路的路的电流正在增流正在增强则此此时A Aa a点点电势比比b b点低点低B B电容器两极板容器两极板间场强正在减小正在减小CC电路中路中电场能正在增大能正在增大D D线圈中感圈中感应电动势正在减小正在减小 2021/8/11 星期三8解析：解析：因因为电路路中中电流流正正在在增增强，所所以以电容容器器处于于放放电过程程，极极板板上上的的电荷荷不不断断减减少少，两两板板间的的场强正正不不断断减减小小，电场能能也也不不断断减减小小，由由安安培培定定则可可判判断断断断得得此此时电容容器器放放电的的电流流方方向向由由b经线圈圈到到a，电容容器器的的下下板板带正正电、上上极极带负电，所所以以b点点电势高高于于a点点电势，电流流增增大大时，电流流的的变化化率率（磁磁通通量量的的变化化率率）减减小小，所所以以线圈中的自感圈中的自感电动势在减小在减小正确正确选项为A、B、D2021/8/11 星期三9小小结：LC振振荡电路路中中的的振振荡电流流按按正正弦弦规律律变化化，电路的状路的状态与相与相应的物理量的物理量对应.电磁振磁振荡分阻尼振分阻尼振荡和无阻尼振和无阻尼振荡2021/8/11 星期三10第二节 电磁振荡的周期和频率2021/8/11 星期三11一、一、电磁振磁振荡的周期和的周期和频率率 1周周期期和和频率率：电磁磁振振荡完完成成一一次次周周期期性性变化化所所需需的的时间叫叫做周期，一秒做周期，一秒钟内完成周期内完成周期变化的次数叫做化的次数叫做频率率 LC回路的周期和回路的周期和频率：率：由由回回路路本本身身的的特特性性决决定定这种种由由振振荡回回路路本本身身特特性性所所决决定定的的振振荡周周期期（或或频率率）叫叫做做振振荡电路路的的固固有有周周期期（或或固固有有频率），率），简称振称振荡电路的周期（或路的周期（或频率）率）2在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化场能（或磁场能）完成两次周期性变化2021/8/11 星期三12LC回路的周期和频率公式回路的周期和频率公式（1）式式中中各各物物理理量量T、L、C、f的的单位位分分别是是s、H、F、Hz（2）适适当当地地选择电容容器器和和线圈圈，可可使使振振荡电路路物物周周期和期和频率符合我率符合我们的需要的需要 二、二、LC回路的周期和频率公式回路的周期和频率公式 2021/8/11 星期三13例：例：对振振荡电路，下列路，下列说法正确的是（法正确的是（）B B振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 A A振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为时间为 CC振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为周期为 D D振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为周期为 2021/8/11 星期三14解析：解析：在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充电或放电所用的时间为振荡周期的电或放电所用的时间为振荡周期的1/4电场能与电场强电场能与电场强度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能或磁场能的变化周期为电场、磁场、电荷的或磁场能的变化周期为电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同均为变化周期跟电流的变化周期相同均为所以，正确选项为所以，正确选项为CD 2021/8/11 星期三15小结：小结：LC振振荡电路路中中的的振振荡电流流按按正正弦弦规律律变化化，电路的状路的状态与相与相应的物理量的物理量对应.电磁振磁振荡分阻尼振分阻尼振荡和无阻尼振和无阻尼振荡LC振振荡电路中路中电磁振磁振荡的固有周期回路的周期的固有周期回路的周期 固有频率固有频率 2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17