(共34张PPT)
第四章 电磁振荡与电磁波
学 习 目 标 物理与STSE
1.理解LC回路中产生振荡电流的过程.了解电容器的充电、放电作用及电感阻碍电流变化的作用.(重点)
2.会分析振荡电流变化过程中,电场能和磁场能的相互转化的规律,并会分析振荡电流在一个周期变化过程中,电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况.(难点)
3.知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别,以及振幅减小的原因.
4.通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生的观察能力、类比推理能力,以及理解和概括能力(重点)
物理观念 1.电磁振荡的产生就是电容器规律性地充电和放电的过程.
2.电磁振荡中能量也在周期性转化.
B
90
8
B
90
8
甲:无阻尼振荡
O
乙:阻尼振荡
B
2/34t/(×106)
丙
戊
放
充电←→放电←→充电
37
2
/1T
以逆时针方向电流为
2
37
Tt
图中q为上极板的电荷量
q
O
O
C
LC振荡回路
电磁振荡
振荡过程
振荡过程
分析
振荡周期和频率INCLUDEPICTURE"分级训练.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\物理选择性必修第二册(粤教)\\分级训练.tif" \* MERGEFORMATINET
A级 合格达标
1.(多选)在LC振荡电路中,若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加,则 ( )
A.电路中的电流正在增大
B.电路中的电场能正在增加
C.电路中的电流正在减小
D.电路中的电场能正在向磁场能转化
答案:BC
2.(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是 ( )
A.电荷量最大时,线圈中振荡电流最大
B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大
C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能
D.电荷量减少的过程中,电路中的磁场能转化为电场能
答案:BC
3.(多选)如图所示为LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是 ( )
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的磁场能正在增加
C.电感线圈中的电流正在增大
D.此时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加
答案:BCD
4.某LC电路的振荡频率为520 kHz,为能提高到1 040 kHz,以下说法正确的是( )
A.调节可变电容,使电容增大为原来的4倍
B.调节可变电容,使电容减小为原来的
C.调节电感线圈,使线圈匝数增加到原来的4倍
D.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的
解析:由振荡频率公式f=可知,要使频率提高到原来的2倍,则可以减小电容使之变为原来的,或减小电感使之变为原来的,故B正确,A、C、D错误.
答案:B
B级 等级提升
5.(多选)LC回路中电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图所示,则( )
A.在t1时刻,电路中的电流最大
B.在t2时刻,电路中的磁场能最多
C.在t2至t3的过程中,电路中的电场能不断增加
D.在t3至t4的过程中,电容器带的电荷量不断增加
答案:BC
6.(多选)在如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示,若把通过P点向右的电流规定为i的正方向,则( )
A.0至0.5 ms内,电容器C正在充电
B.0.5 ms至1 ms内,电容器上极板带正电
C.1 ms至1.5 ms内,Q点比P点电势高
D.1.5 ms至2 ms内,磁场能在减少
答案:CD
7.(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图所示.当开关从a拨到b时,由L与C构成的电路中产生周期T=2π的振荡电流.当罐中的液面上升时 ( )
A.电容器的电容减小
B.电容器的电容增大
C.LC电路的振荡频率减小
D.LC电路的振荡频率增大
解析:当罐中液面上升时,相当于插入的电介质变多,电容器两极板间的介电常数变大,则电容器的电容C增大,根据T=2π,可知LC电路的振荡周期T增大,又f=,所以振荡频率减小,故选项B、C正确,A、D错误.
答案:BC
8.LC振荡电路的电容C=556 pF,电感L=1 mH,若能向外发射电磁波,则其周期是多少?电容器极板所带电荷量从最大变为零,经过的最短时间是多少?
解析:T=2π=2×3.14× s≈
4.68×10-6 s
LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期,电容器极板上所带电荷量由最大变为零,经过的最短时间为,则t==1.17×10-6 s.
答案:4.68×10-6 s 1.17×10-6 s
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