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电磁振荡和电磁波教案
第一节：电磁振荡
一、学习电磁振荡和电磁波的重要性。
二、1K2

εCL

G
新课内容：
1、实验右图所示。将电键K扳到1，给电容器充电，然后
将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。
2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫
振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫LC回路。
3、振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。
4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：

—
甲乙丙丁戊
（1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：

对应的电流图像
i

0Tt

对应电容器所带的电量q

q

0Tt

（2）电路分析：
甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0
甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。
乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
丙图：电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。
丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。
丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反），
丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。
戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。
综述：
①充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。
②放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
③充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。
④放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。
B
ab
C
归纳：在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，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，这种现象叫电磁振荡。
例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，
则电容器处于____放___电状态,电流方向为____a→b
____,电场能正在__减小___,磁场能正在____增加____,
能量转变状态为___电场能正在向磁场能转化____,
i
t
0t1t0t2t3t4

电容器上板带___正___电。
例题2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，
①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电路中
能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等情况。
②（ACD）下列分析情况正确的是：
A、t1时刻电路的磁场能正在减小。B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。
C、t2→t3时间电容器正在充电。D、t4时刻电容中的电场能最小。
例题3、在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的电流为___最大____,线圈两端的电压为__零____
例题4、在LC回路中，当振荡电流为零时，则电容器开始___放电_____,电容器的电量将____减少____,电容器中的___电场能__达到最大,__磁场能__为零。

5、阻尼振荡与无阻尼振荡。
（1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。
（2）无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去，电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡

第二节：电磁振荡的周期和频率
1、周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间叫做周期。一秒钏内完成的周期性变化的次数叫频率。
2、在LC振荡电路中，从研究得到：T=2π√CLf=1/2π√CL
可见在LC回路中，电路的频率f和周期T是由线圈的自感系数L和电容器的电容C来决定的。在收音机的调频中，若将可变电容器的动片旋入，则会使电容器的电容C增大，故收音机接收的频率变小。
++++

——
例题1、在一个LC振荡电路中，电流I随时间变化的规律为i=0.01sin100t(A)，已知电容器电容C=20μF，则线圈的自感系数L=__0.05H____

例题2、如图所示，在LC振荡电路中，L=0.25H,C=4μF,
K刚闭合时，上板带正电，当t=2×10-3s，上板带__负___
电,电流方向为____a→b_____。

例题3、某LC振荡电路，线圈的自感系数可从0.1mH变到4mH，电容器的电容可从4pF变到90pF，则该电路振荡的最高频率是__7.96×106Hz_,最低频率为_2.65×105Hz_。
第三节：