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1、1.电磁振荡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自主自主检测课标要求1理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念2了解LC回路中振荡电流的产生过程3了解无阻尼振荡和阻尼振荡4会计算LC电路的周期与频率思维导图必必备知知识自主学自主学习一、LC振荡电路和振荡电流1振荡电流：大小和方向都随时间做_迅速变化的电流2振荡电路：能够产生_的电路周期性振荡电流3振荡过程：如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关S掷向2，从此时起，电容器要对线圈放电(1)放电过程：由于线圈的_作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，线圈产生的_逐渐增强，电容器里的
2、_逐渐减弱，放电完毕时，_全部转化为_自感磁场电场电场能磁场能(2)充电过程：电容器放电完毕，由于线圈的_作用，电流并不立即消失，仍保持原来的方向继续流动，电容器被反向_，极板上带上相反的电荷，充电结束，极板上的电荷最多，_又转化为电容器的_此后电容器再放电、再充电，周而复始，于是电路中就有了周期性变化的振荡电流(3)电磁振荡：电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是_和_周期性相互转化的过程自感充电磁场能电场能电场能磁场能二、无阻尼振荡和阻尼振荡1阻尼振荡：振荡电路中的能量逐渐损耗，振荡电流的_逐渐减小，直到停止振荡2无阻尼振荡：没有能量损失，振荡电流的_永远保持不变的振荡3实际的LC振荡是阻
3、尼振荡：任何电路中都有电阻，电路中总会有一部分能量会转化为_另外，还会有一部分能量以_的形式辐射出去如果要实现等幅振荡，必须有能量补充到电路中振幅振幅内能电磁波三、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需要的_2频率：1 s内完成周期性变化的_3固有周期和固有频率：振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫作_周期、_频率，简称振荡电路的周期和频率4周期和频率公式：T_，f_时间次数固有固有导学1(1)在电容器放电过程中，电容器带电荷量减少，两极间电压减小，板间电场强度减弱；线圈中的电流增大，磁场增强，自感电动势的作用是阻碍电流增大(2)充电过程中，电容器带电荷量增加，两极间电压
4、增大，板间电场强度增大；线圈中的电流减小，磁场减弱，自感电动势的作用是阻碍电流减小导学2电容器放电过程中，电场能向磁场能转化，充电过程中磁场能向电场能转化导学3电场能与磁场能转化的周期等于振荡电流周期的一半关关键能力能力合作探究合作探究探究点一振荡电流的产生过程导学探究如图所示，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，电容器通过线圈放电，线圈中是否会产生自感电动势？自感电动势产生什么效果？线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？当线圈中的电流减小时，是否会对电容器充电？此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能？提示：线圈中的电流发生变化时，线圈中会产生自感电动势，
5、阻碍线圈中电流的变化，电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能；线圈中电流减小时，对电容器充电，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能归纳总结1.各物理量变化情况一览表时刻(时间)工作过程qEiB能量放电过程qm0Em00im0BmE电E磁充电过程0qm0Emim0Bm0E磁E电放电过程qm0Em00im0BmE电E磁充电过程0qm0Emim0Bm0E磁E电2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示)3板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示)u、EE规律与q-t图像相对应；EB规律与i-t图像相对应4分类分析(1)同步关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上
6、的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即：qEEE(或qEEE)振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即：iBEB(或iBEB)(2)同步异变关系在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的注意：自感电动势E的变化规律与q-t图像相对应答案：C名师点拨LC振荡电路充、放电过程的判断方法(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
7、、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，放电素养训练1(多选)如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则()AB板带正电BA、B两板间的电压在减小C电容器C正在充电D电场能正在转化为磁场能答案：ABD解析：电流i正在增大，磁场能增大，电容器在放电，电场能减小，电场能转化为磁场能，C错误，D正确；由题图中i方向可知B板带正电，A正确；由于电容器放电，电荷量减少，两板间的电压在减小，B正确素养训练2(多选)某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻()A振荡电流i在减小B振荡电流i在增大C电场能正在向磁场能转
8、化D磁场能正在向电场能转化答案：AD解析：由图中上极板带正电荷、下极板带负电荷及电流的方向可判断出电容器正在充电电容器充电的过程中电流减小，磁场能向电场能转化，正确选项为A、D.探究点二电磁振荡的周期和频率导学探究如图所示的电路，如果仅更换自感系数L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？提示：自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变长典例示范例 2(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方法正确的是()A将正对着的电容器的两个极板错开些B增大电
9、容器的充电电荷量C减少自感线圈的匝数D抽出自感线圈中的铁芯答案：ACD素养训练3电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是()A电池用久了B振荡电路中电容器的电感小了C振荡电路中线圈的电感大了D振荡电路中的电容器的电容小了答案：C解析：电子钟变慢的原因是LC振荡电路的振荡周期变大了，而影响周期的因素是振荡电路中的L和C，这两个物理量有一个或两个变大都会造成振荡周期变大，故C正确素养训练4在LC振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于()A充电电压的大小B电容器带电荷量的多少C放电电流的大小D电容C和电感L的数值答案：D随堂演随堂演练自主自主检测1
10、.如图所示，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间()A电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B电容器两极板间的电压正在增大C电容器带电荷量正在减小D线圈中电流产生的磁感应强度正在增强答案：B解析：根据电流方向可知电容器正处于充电状态，电容器充电过程中，回路中电流减小，磁场能减小，电场能增大，电容器带电荷量正在增大，电压正在增大，线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱，故只有B正确2.(多选)LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是()A若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C若电容器上极板带正电，则
11、线圈中电流正在增大D若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大答案：BCD解析：由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论：若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电状态，电流正在增大，则C正确，A错误；若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流正在减小，则B正确；由楞次定律可判定D正确3.(多选)如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知()A在t1时刻，电路中的磁场能最小Bt1到t2电路中的电流值不断变小C从t2到t3电容器不断充电D在t4时刻，电容器的电场能最小答案：ACD答案：B
