1. 电磁振荡教学设计及说课稿

选修3-4第三章第1节电磁振荡课堂设计

教学目标

1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流，了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程。

2.了解LC振荡电路中能量转化的情况。

3.知道阻尼振荡与自由振荡的区别，知道电流振幅减小的原因。

14.知道

LC振荡电路的振荡周期T＝2πLC，振荡频率f＝。

2πLC5.培养学生的科学态度和科学精神。

自主学习

1．振荡电流和振荡电路

(1)振荡电流：大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。

(2)振荡电路：产生振荡电流的电路。

(3)LC振荡电路：由线圈L和电容器C组成的电路，是最简单的振荡电路。

2．电磁振荡的过程

(1)放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷逐渐减小，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能。

(2)充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持原来的方向逐渐减小，电容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能。

此后，这样充电和放电的过程反复进行下去。

3．电磁振荡的分类

(1)无阻尼振荡：

在LC振荡电路中，如果能够及时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能

量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。

(2)阻尼振荡：

在LC振荡电路中，由于电路有电阻，电路中有一部分能量会转化为内能，另外还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，使得振荡的能量减小。

教学过程

一、振荡电流的产生

电磁振荡

实验演示：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。

1．各物理量变化

总结：大小和方向都随时间作周期性迅速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。

由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路.

思考：振荡电流按什么规律变化的呢？

总结：振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它只能由振荡电路产生。

LC振荡电路中的振荡电流是怎样产生的呢？

二、振荡过程分析及各物理量的变化

1.定义：LC振荡电路中，电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期性地变化，同时相应的电场能和磁场能周期性相互转化的过程叫做电磁振荡.

2.电磁振荡的特点：

(1)、两个物理过程：

放电过程；电场能转化为磁场能，q↓→

i↑

充电过程：磁场能转化为电场能，q↑→

i↓

(2)、两个特殊状态：

充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小.

放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小.

3、电磁振荡的变化规律：

(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量

(2)电场能与磁场能交替转化

(3)变化规律的图象描述：

三、无阻尼振荡和阻尼振荡

在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡将永远持续下去，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. 由于电路中有电阻，电路中的能量有一部分要转化成内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了，这样，振荡电路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振幅逐渐减小，直至停止振荡.这种振荡现象叫做阻尼振荡.

四、电磁振荡的周期与频率

1.周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期. 2.频率：1s内完成周期性变化的次数叫频率. 3.固有周期和固有频率：振荡电路中发生无阻尼振荡时的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. 4.LC电路的周期和频率公式

T2LCf12LC⑴式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz. ⑵适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路的周期和频率符合我们的需要.

精讲细练

例1此图正处充电过程还是放电过程？

例2.此图是处充电过程，则电容器上极板带正电还是负电？

随堂练习

1.对振荡电路，下列说法正确的是（

）

A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为2LC

LC

LC

C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为2D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为2LC

2.如图所示，LC电路中电流随时间变化的曲线做出的判断正确的是（

）

A、在t1时刻电容器两端电压最小

B、在t1时刻电容器带的电量为零

C、在t2时刻电路中只有电场能

D、在t2时刻电路中只有磁场能

3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示则（

）

A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同

B.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反

C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同

D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反

4.当LC振荡电路中电流达到最大值时，下列叙述中正确的是（

）。

A.磁感应强度和电场强度都达到最大值

B.磁感应强度和电场强度都为零

C.磁感应强度最大而电场强度为零

D.磁感应强度是零而电场强度最大