2013届高考物理核心要点突破系列课件:第18章 《电磁振荡》《电磁振荡的周期和频率》(人教版选修3-4).ppt
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1、第一第一节节电电磁振磁振荡荡第二第二节节电电磁振磁振荡荡的周期和的周期和频频率率 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第一节第一节第二节第二节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学学习习目目标标:1.知道什么是知道什么是LC振振荡电荡电路和振路和振荡电荡电流流2知道知道LC回路中振回路中振荡电荡电流流产产生的生的过过程程3知知道道产产生生电电磁磁振振荡荡过过程程中中,LC振振荡荡电电路路中中的的能能量量转转化情况,知道阻尼振化情况,知道阻尼振荡荡和无阻尼振和无阻尼振荡荡4知道什么是知道什么是电电磁振磁振荡荡的周期和的周期和频频率率5.知知
2、道道LC回回路路的的周周期期、频频率率公公式式,并并能能利利用用公公式式分分析、析、计计算算简单问题简单问题重重点点难难点点:1.定定性性理理解解振振荡荡周周期期与与电电容容、电电感感的的关关系系2LC振振荡电荡电路的周期路的周期(频频率率)公式公式课前自主学案课前自主学案一、一、电电磁振磁振荡荡的的产产生生1振振荡电荡电流:流:_和和_做周期性做周期性变变化的化的电电流流.2振振荡电荡电路路(1)定定义义:能:能产产生生_的的电电路路(2)结结构:最构:最简单简单的振的振荡电荡电路是由路是由_和和_组组成的成的电电路,称路,称为为LC回路回路3电电磁振磁振荡荡:电电容器充放容器充放电电的的过
3、过程中,程中,电电容器极容器极板上的板上的电电荷荷q,电电路中的路中的电电流流i,电电容器里的容器里的电场电场的的场场强强E,线线圈磁圈磁场场的磁感的磁感应应强强度度B,都,都发发生周期生周期性的性的变变化的化的现现象象大小大小方向方向振振荡电荡电流流自感自感线线圈圈L电电容器容器C4LC回路的振回路的振荡过荡过程程电电流流 电电容器容器电电量量磁磁场场能能电场电场能能刚刚要放要放电电瞬瞬间间无无最多最多无无最大最大放放电过电过程程中中增大增大减少减少增大增大减少减少放放电电完完毕毕 最大最大零零最大最大零零反向充反向充电电过过程程减小减小增大增大减小减小增大增大二、阻尼振二、阻尼振荡荡和无阻
4、尼振和无阻尼振荡荡1无无阻阻尼尼振振荡荡:在在电电磁磁振振荡荡中中,如如果果没没有有能能量量损损失失,振振荡荡应应该该永永远远持持续续下下去去,振振荡荡电电流流的的振振幅幅应应该该永永远远_的振的振荡荡2阻尼振阻尼振荡荡:振:振荡电荡电路中的能量要逐路中的能量要逐渐损渐损耗,振耗,振荡电荡电流的振幅要流的振幅要_,直到最后停止振,直到最后停止振荡荡的振的振荡荡保持不保持不变变逐逐渐渐减小减小三、三、电电磁振磁振荡荡的周期和的周期和频频率率1周周期期:电电磁磁振振荡荡完完成成一一次次_变变化化需需要要的的时间时间2频频率率:一一秒秒钟钟内内完完成成的的_变变化化的的次次数数3固有周期和固有固有周
5、期和固有频频率率振振荡电荡电路中路中发发生生电电磁振磁振荡时荡时,如果没有能量,如果没有能量损损失,失,也不受其他外界的影响,也不受其他外界的影响,这时电这时电磁振磁振荡荡的周期和的周期和频频率叫做振率叫做振荡电荡电路的路的_和和_简简称振称振荡电荡电路的周期和路的周期和频频率率周期性周期性周期性周期性固有周期固有周期固有固有频频率率核心要点突破核心要点突破一、一、电电磁振磁振荡荡的特点及的特点及变变化化规规律律1电电磁振磁振荡荡的特点的特点LC回路工作具有周期性,可回路工作具有周期性,可归纳为归纳为:(1)两个物理两个物理过过程程放放电过电过程:程:qi,电场电场能能转转化化为为磁磁场场能能
6、充充电过电过程:程:qi,磁,磁场场能能转转化化为电场为电场能能(2)五个特殊状五个特殊状态态,如下表所示,如下表所示.振振荡荡电电路路的状的状态态时时刻刻t0ttT TtT电电容器容器极板上极板上的的电电量量最大最大零零最大最大零零最大最大振振荡荡电电流流ii0正向正向最大最大i0反向反向最大最大 i0电场电场能能最大最大零零最大最大零零最大最大磁磁场场能能零零最大最大零零最大最大零零(3)振振荡电荡电流的流的图图象象图图18112电电磁振磁振荡荡的的变变化化规规律律(1)总总能量守恒:能量守恒:电场电场能磁能磁场场能恒量能恒量(2)电场电场能与磁能与磁场场能交替能交替转转化化电场电场能能磁
7、磁场场能能电场电场能能磁磁场场能能电场电场强强度度E磁感磁感应应强强度度B电场电场强强度度E磁感磁感应应强强度度B电电容器容器带电带电量量q电电路中路中电电流流i电电容器容器带电带电量量q电电路中路中电电流流i特特别别提醒:提醒:电电容器极板上的容器极板上的电电量、振量、振荡电荡电流、流、电电场场和磁和磁场变场变化的化的频频率相同,在一个周期内完成一率相同,在一个周期内完成一次周期性次周期性变变化,化,频频率均率均为为f.在一个周期内在一个周期内电场电场能和能和磁磁场场能相互能相互转转化两次,化两次,转转化的化的频频率率为为2f.二、如何理解、应用周期公式和频率公式1LC振荡电路的周期公式、频
8、率公式,要理解其物理含义,它只由电路本身的特性(L、C值)决定,所以叫做固有周期和固有频率应用中通过改变LC回路中电感L或电容C,周期和频率也随之改变,满足各种需要2应用周期公式、频率公式进行计算时,要特别注意各个物理量的单位,常用电容的单位有微法(F)和皮法(pF),代入公式时,一定要换为法拉(F);课堂互动讲练课堂互动讲练如如图图1812所所示示为为LC电电路路中中电电容容器器两两极极板上的板上的电压电压u随随时间时间t变变化的化的图图象,由象,由图图可知可知()图图1812LC回路在工作回路在工作过过程中状程中状态态的分析的分析例例例例1 1A在在t1时时刻,刻,电电路中的磁路中的磁场场
9、能最小能最小B从从t1到到t2,电电路中的路中的电电流不断流不断变变小小C从从t2到到t3,电电容器极板上的容器极板上的带电带电荷量增多荷量增多D在在t4时时刻,刻,电电容器中的容器中的电场电场能最小能最小【解析解析】电电磁振磁振荡荡中,随振中,随振荡电荡电流流i同步同步变变化的化的有磁感有磁感应应强强度度B和磁和磁场场能,随能,随电电容器上容器上电电荷量荷量q同同步步变变化的有板化的有板间电压间电压U,场场强强E和和电场电场能,当其中能,当其中一个一个变变大大时时,另一个,另一个变变小;其中一个小;其中一个为为零零时时,另,另一个达到最大一个达到最大值值在在t1时时刻刻,电电容容器器上上电电
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- 电磁振荡 电磁振荡的周期和频率 2013届高考物理核心要点突破系列课件:第18章 电磁振荡电磁振荡的周期和频率人教版选修3-4 2013 高考 物理 核心 要点 突破 系列 课件 18 周期
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