北京地区高二物理 电磁振荡的周期和频率 新课标 人教.ppt
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1、二、电磁振荡的周期二、电磁振荡的周期和频率和频率充电充电充电充电放电放电放电放电T q回顾:回顾:因回路中的电荷一定,因回路中的电荷一定,故当电容器极板上故当电容器极板上“聚聚集集”电荷最多时,线圈电荷最多时,线圈中中“流过流过”的电荷为零的电荷为零电流为零,即;当电电流为零,即;当电容器极板上容器极板上“聚集聚集”电电荷减少(放电)时,线荷减少(放电)时,线圈中圈中“流过流过”的电荷增的电荷增多多电流增大,即电流增大,即qiqi;反之,当电容器极板;反之,当电容器极板上上“聚集聚集”电荷最少时,电荷最少时,线圈中线圈中“流过流过”的电荷的电荷最多最多电流最大;而电流最大;而当电容器极板上当电
2、容器极板上“聚集聚集”的电荷增多(充电)的电荷增多(充电)时,线圈中时,线圈中“流过流过”的的电荷减少电荷减少电流减小,电流减小,即即qi qi 1.1.电荷电荷q q、电流随时间、电流随时间t t的变的变化规律及两者之间的关系化规律及两者之间的关系 2.2.电场能与磁场能的变化关系电场能与磁场能的变化关系 电磁振荡的过程实质上是电容器中的电场能电磁振荡的过程实质上是电容器中的电场能和自感线圈中的磁场能相互转化的过程,若和自感线圈中的磁场能相互转化的过程,若LCLC回路中没有能量损失,在能量相互转化时,回路中没有能量损失,在能量相互转化时,保持守恒磁场能最弱时电场能最强,反之保持守恒磁场能最弱
3、时电场能最强,反之亦然而且,电容器上的电荷亦然而且,电容器上的电荷q q、电压、电压u u、两、两极板间的场强及电场能的变化步调一致,同极板间的场强及电场能的变化步调一致,同增同减,同时达到最大或同时为零而线圈增同减,同时达到最大或同时为零而线圈中的电流、磁感应强度中的电流、磁感应强度B B及磁场能的变化步及磁场能的变化步调一致,同增同减,同时达到最大或同时为调一致,同增同减,同时达到最大或同时为零零 (1)机械振动中,周期和频率的概念、意机械振动中,周期和频率的概念、意义是什么?单摆周期由什么决定?义是什么?单摆周期由什么决定?(2)电磁振荡的周期和频率的意义是什么?电磁振荡的周期和频率的意
4、义是什么?问题问题一、电磁振荡的周期和频率一、电磁振荡的周期和频率 1 1周周期期和和频频率率:电电磁磁振振荡荡完完成成一一次次周周期期性性变变化化所所需需的的时时间间叫叫做做周周期期,一一秒秒钟内完成周期变化的次数叫做频率钟内完成周期变化的次数叫做频率2 2在一个周期内,振荡电流的方向改在一个周期内,振荡电流的方向改变两次;电场能(或磁场能)完成两次变两次;电场能(或磁场能)完成两次周期性变化周期性变化 LCLC回路的周期和频率由回路回路的周期和频率由回路本身的特性决定这种由振荡回路本身的特性决定这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期(或频本身特性所决定的振荡周期(或频率)叫做振荡电路的固有
5、周期(或率)叫做振荡电路的固有周期(或固有频率),简称振荡电路的周期固有频率),简称振荡电路的周期(或频率)(或频率)二、二、LCLC回路的周期和频率公式回路的周期和频率公式 v大量实验表明:大量实验表明:v(1 1)电容增大时,周期变长(频率变低);)电容增大时,周期变长(频率变低);v(2 2)电感增大时,周期变长(频率变低);)电感增大时,周期变长(频率变低);v(3 3)电压升高时,周期不变(频率不变)电压升高时,周期不变(频率不变)v结结果果表表明明,LCLC回回路路的的周周期期和和频频率率只只与与电电容容C C和和自自感感L L有有关关,跟跟电电容容器器的的带带电电多多少少和和回回
6、路路电流大小无关电流大小无关v定性解释:定性解释:v电电容容越越大大,电电容容器器容容纳纳电电荷荷就就越越多多,充充电电和和放放电电所所需需的的时时间间就就越越长长,因因此此周周期期越越长长,频频率率越越低低;自自感感越越大大,线线圈圈阻阻碍碍电电流流变变化化的的作作用用就就越越大大,使使电电流流的的变变化越缓慢,因此周期越长,频率越低化越缓慢,因此周期越长,频率越低LCLC回路的周回路的周期和频率公式期和频率公式 (1 1)式式中中各各物物理理量量T T、L L、C C、f f的的单单位位分分别是别是s s、H H、F F、HzHz(2 2)适适当当地地选选择择电电容容器器和和线线圈圈,可可
7、使使振振荡电路物周期和频率符合我们的需要荡电路物周期和频率符合我们的需要 例题例题1、在、在LC振荡电路中振荡电路中,用以下的哪种用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍办法可以使振荡频率增大一倍?()A.自感自感L和电容和电容C都增大一倍都增大一倍;B.自感自感L增大一倍增大一倍,电容电容C减小一半减小一半;C.自感自感L减小一半减小一半,电容电容C增大一倍增大一倍;D.自感自感L和电容和电容C都减小一半都减小一半.例题例题2、为了增大、为了增大LC振荡电路的固有频率,振荡电路的固有频率,下列办法中下列办法中可采取的是()可采取的是()(A)增大电容器两极板的正对面积并)增大电容器两极板的正对
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