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1、1.电磁振荡必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练达达标自自测【素养目标】1.通过实验,了解电磁振荡(科学探究)2体会LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及其相关物理量的变化情况(科学思维)3了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、生活中调节振荡电路频率的基本方法(科学思维)必必备知知识自主学自主学习一、电磁振荡的产生频率很高的交变电流1振荡电流:大小和方向都做_迅速变化的电流2振荡电路:产生_的电路3电磁振荡:电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在_着这种现象就是电磁振荡电场、磁场
2、周期性变化周期性振荡电流周期性地变化二、电磁振荡中的能量转化电场能与磁场能之间相互转化从能量的观点来看,电容器刚要放电时,电容器里的电场_,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,电容器里的电场逐渐_,线圈的磁场逐渐_,电场能逐渐转化为_;在放电完毕的瞬间,电场能_转化为磁场能;之后,线圈的磁场逐渐_,电容器里的电场逐渐_,磁场能逐渐转化为_;到反方向充电完毕的瞬间,磁场能_转化为电场能所以,在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能会发生_的转化最强减弱增强磁场能全部减弱增强电场能全部周期性三、电磁振荡的周期和频率1周期T_LC回路的周期2频率f_3用可调电容器或可调电感的线圈组成电
3、路,改变电容器的_或线圈的_,振荡电路的周期和频率就会随着改变电容电感走 进 生 活电子钟是利用LC振荡电路制成的,一台电子钟使用一段时间后,发现每昼夜总是快1分钟造成这种现象的原因可能是什么?关关键能力能力合作探究合作探究探究一电磁振荡的变化规律【情境探究】如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起:探究:电容器通过线圈放电,线圈中是否会产生自感电动势?线圈中的电流怎样变化?提示:线圈中的电流发生变化时,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的变化,电流逐渐增大【核心归纳】1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像【应用体验】例1如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以
4、下说法正确的是()A电容器正在放电B电容器正在充电C电感线圈中的电流正在增大D电容器两极板间的电场能正在减小答案:B解析:由题图螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路正在沿逆时针方向充电,B正确,A错误;充电时电流在减小,电感线圈中的磁场能正在减弱,电容器两极板间的电场能正在增大,C、D错误【针对训练】1.如图为LC振荡电路中电流随时间变化的图像,则()A0t1时间内,磁场能在增加Bt1t2时间内,电容器处于放电状态Ct2t3时间内,电容器两板间电压在减小Dt3t4时间内,线圈中电流变化率在增大答案:B解析:0t1时间内,电路中的电流减小,说明电容器在充电,则磁场能向电场能转化,磁场能在减
5、少,A错误;t1t2时间内,电路中的电流增大,说明电容器在放电,B正确;t2t3时间内,电路中的电流减小,说明电容器在充电,则电容器两板间电压在增大,C错误;电流变化率就是it图像的斜率,由题图可知,t3t4时间内,图像的斜率在变小,因此线圈中电流变化率在减小,D错误2如图甲所示的LC振荡电路中,t0时的电流方向如图中箭头所示,电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示,则()A00.5s时间内,电容器在放电B0.5s1.0s时间内,电容器的下极板的正电荷在减少C1.0s1.5s时间内,Q点比P点电势高D1.5s2.0s时间内,磁场能正在转变成电场能答案:B规律方法LC振荡电路充、放电过程的判
6、断方法(1)根据电流流向判断,当电流流向带正电的极板时,处于充电过程;反之,处于放电过程(2)根据物理量的变化趋势判断:当电容器的带电荷量q(U、E)增大时,处于充电过程;反之,处于放电过程(3)根据能量判断:电场能增加时,充电;磁场能增加时,放电探究二LC振荡电路的周期和频率【情境探究】(1)如图所示的电路,如果仅更换自感系数L更大的线圈,振荡周期T会怎样变化?(2)如果仅更换电容C更大的电容器,振荡周期T会怎样变化?提示:(1)周期变长(2)周期变长答案:B【针对训练】3.在如图所示的电磁振荡电路中,若想增大电磁振荡的频率,可采取的措施是()A保持电感器的电感不变,只增大电容器的电容B保持
7、电容器的电容不变,只增大电感器的电感C同时增大电感器的电感和电容器的电容D同时减小电感器的电感和电容器的电容答案:D答案:D随堂演随堂演练达达标自自测1.(多选)如图所示,LC振荡电路中,某一时刻穿过线圈L的磁感应强度方向向上,且正在逐渐增强,那么两极板带电的情况是()A上极板带正电B上极板带负电C极板所带电荷量增大D极板所带电荷量减小答案:BD解析:磁感应强度正在逐渐增强,说明此时电流正在增强,表明电容器正在放电,则极板所带电荷量减小,根据安培定则可知,电流从下向上经过线圈,所以下极板带正电,上极板带负电,A、C错误,B、D正确2在LC振荡电路产生电磁振荡的过程中,下列说法中错误的是()A电
8、容器放电完毕时,回路中电流最小B回路中电流最大时,回路中磁场能最大C电容器极板上电荷量最多时,电场能最大D回路中电流最小时,电容器带电荷量最大答案:A解析:A错,B对:电容器放电完毕时,极板上电荷量为零,电场能为零,电路中的电流最大,磁场能最大C对:电容器充电完毕时,极板上电荷量最多,电场能达到最大D对:回路电流最小时,磁场能最小,电容器的电荷量最大32022山东临沂部分县高二检测LC振荡电路中,电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的关系如图所示,则()A在t1时刻,电路中的电流为零B在t2时刻,电路中只有磁场能C在t3时刻,电感线圈两端电压为零Dt3t4时间内,电路中的电流不断增大答案:C4(多选)如图甲所示的电路中,L是电阻不计的线圈,C是电容器(原来不带电),闭合开关S,待电路达到稳定状态后再断开开关S,LC回路中将产生电磁振荡如果规定线圈中的电流方向从a到b为正,断开开关的时刻为t0,那么断开开关后()A图乙可以表示线圈中的电流i随时间t的变化规律B图丙可以表示线圈中的电流i随时间t的变化规律C图乙可以表示电容器左极板的电荷量q随时间t的变化规律D图丙可以表示电容器右极板的电荷量q随时间t的变化规律答案:AD