当前位置:考满分吧中小学教学高中学习网高三学习辅导高三物理复习高三物理教案高三物理教案:电磁振荡电磁波教案» 正文

高三物理教案:电磁振荡电磁波教案

[10-20 00:46:57]   来源:http://www.kmf8.com  高三物理教案   阅读:8783
概要: 【摘要】鉴于大家对www.kmf8.com十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文“高三物理教案:电磁振荡电磁波教案”,供大家参考!本文题目:高三物理教案:电磁振荡电磁波教案第十二章 电磁振荡电磁波 相对论第一节 电磁振荡 电磁波基础知识 一、电磁振荡在振荡电路里产生振荡电流的过程中,由容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象,叫做电磁振荡。1. LC振荡电路由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路,简称LC回路。 在LC回路里,产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流。 如图所示,先将电键S和1接触,电键闭合后电源给电容器C充电,然后S和2接触,在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流.2.电磁振荡在产生振荡电流的过程中,电容器上极板上的电荷q,电路中的电流i,电容器内电场强度E,线圈中磁感应强度B都发生周期性的变化,这种现象叫做电磁振荡.(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。(2)从物理本质上看:LC振
高三物理教案:电磁振荡电磁波教案,标签:高三物理教案模板,http://www.kmf8.com

【摘要】鉴于大家对www.kmf8.com十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文“高三物理教案:电磁振荡电磁波教案”,供大家参考!

本文题目:高三物理教案:电磁振荡电磁波教案

第十二章 电磁振荡电磁波 相对论

第一节 电磁振荡 电磁波

基础知识 一、电磁振荡

在振荡电路里产生振荡电流的过程中,由容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象,叫做电磁振荡。

1. LC振荡电路

由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路,简称LC回路。 在LC回路里,产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流。 如图所示,先将电键S和1接触,电键闭合后电源给电容器C充电,然后S和2接触,在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流.

2.电磁振荡

在产生振荡电流的过程中,电容器上极板上的电荷q,电路中的电流i,电容器内电场强度E,线圈中磁感应强度B都发生周期性的变化,这种现象叫做电磁振荡.

(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。

(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。

3.振荡的周期和频率

电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。在电磁振荡发生时,如果不存在能量损失,也不受外界其它因素的影响,这时的振荡周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。理论研究表明,周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系:

注意:当电路定了,该电路的周期与频率就是定值,与电路中电流的大小,电容器上带电量多少无关.

4.LC振荡过程中规律的表达。

(1)定性表达。在LC振荡过程中,磁场能及与磁场能相关的物理量(如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等)和电场能及与电场能相关的物理量(如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等)都随时间做周期相同的周期性变化。这两组量中,一组最大时,另一组恰最小;一组增大时,另一组正减小。这一特征正是能的转化和守恒定律所决定的。

(2)定量表达。在LC振荡过程中,尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂,但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正(余)弦曲线给出定量表达。以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i(与磁场能相关)和电容器C的极板间交流电压u(与电场能相关)为例,其变化曲线分别如图中所示。

注意:分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):

⑴理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化 过程中的总和不变。

⑵回路中电流越大,L中的磁场能越大(磁通量越大)。

⑶极板上电荷量越大,C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。

因此LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数。

5.LC振荡过程的阶段分析和特殊状态

如图所示,在O、t2、t4时刻,线圈中振荡电流i为0,磁场能最小,而电容器极板间电压u恰好达到最大值,电场能最多,在t1、t3时刻则正相反,振荡电流、磁场能均达到最大值,而电压为0,电场能最少。在O→t1和t2→t3阶段,电流增强,磁场能增多,而电压降低,电场能减小,这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段;在t1→t2和t3→t4阶段,电流减弱,磁场能减小,而电压升高,电场能增多,这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。

例1.在如图所示的L振荡电路中,当线圈两端MN间电压为零时,对电路情况的叙述正确的是( AD )

A.电路中电流最大

B.线圈内磁场能为零

C.电容器极板上电量最多

D.电容器极板间场强为零

解析:MN间电压为零,即电容器极板间电压为零,这时极板上无电荷,故板间场强为零,电路中电流强度最大,线圈中磁场能最大.

说明:在LC振荡电路中,由于线圈有自感作用,且线圈无电阻,它的电压和电流关系就不同于一般直流电路,决不能用直流电路的知识来进行研究.对于LC振荡电路中的一般问题,可通过电容器的有关知识和能量转换关系来分析求解.

例2.如图所示电路,K先接通a触点,让电容器充电后再接通b触点.设这时可变电容器电容为C,线圈自感系数为L,

(1)经过多长时间电容 C上电荷第一次释放完?

(2)这段时间内电流如何变化?两端电压如何变化?

(3)在振荡过程中将电容C变小,与振荡有关的物理量中哪些将随之改变?哪些将保持变化?

解析:(1)极板上电行由最大到零需要1/4周期时间,所以t=T/4=π

(2)从能量角度看,电容器释放电荷,电场能转变为磁场能,待电荷释放完毕时,磁场能达到最大,线圈两端电压与电容两极板间电压一致,由于放电,电容两极板间电压由最大值减至零,线圈两端电压也由最大值减为零.值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大.当线圈两端电压为零时,线圈中电流强度增至最大.千万不要把振荡电路看成直流电路,把电容器看成一个电源,把线圈看成一个电阻.这里电磁能没有被消耗掉,只是不断地相互转化.在直流电路中,电阻上通过的电流和电阻两端的电压,变化步调一致,电压大电流也大,电压小电流也小.在振荡电路中,存在自感现象及线圈电阻为零的情况,电流和电压变化步调不一致,所以才出现电压为零时电流最大的现象.

(3)在振荡过程中,当电容器C变小时,根据周期公式,周期T变小,频率f增大.同时不论是增大电容极板间的距离d,还是减小正对面积S,电容C变小,外力都对电容做功,振荡电路能量都增加,故电场能、磁场能、磁感强度和振荡电流的最大值都增加.极板上电荷最大值将不变,极板电压最大值将增加.若减小正对面积S使电容C变小时,电场强度最大值增加.

例3. 某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。则这时电容器正在_____(充电还是放电),电流大小正在______(增大还是减小)。

分析:用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向,而上极

[1] [2] [3] [4]  下一页


Tag:高三物理教案高三物理教案模板高中学习网 - 高三学习辅导 - 高三物理复习 - 高三物理教案
上一篇:高三物理教案:基础知识专题复习教案