中小学教育资源及组卷应用平台
4.1电磁振荡
1. 如图所示为一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断（ ）
A．t1时刻电感线圈两端的电压最大
B．t2时刻电容器两极板间电压为零
C．在t2~t3时间内，电路中的电场能不断增大
D．在t3~t4时间内，电容器所带电荷量不断增大
2. 在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
3. 如图所示，图为振荡电路，通过点的电流如图，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，线圈中的磁场能最大
B．在时刻，电容器的电场能最大
C．0到电容器正在充电，上极板带正电
D．到电容器正在放电，上极板带负电
4. 在如图所示的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，下列说法正确的是（ ）
A．A板带正电
B．A、B两板间的电压在增大
C．电容器C正在放电
D．磁场能正在转化为电场能
5. LC振荡电路是包含一个电感（用字母L表示）和一个电容（用字母C表示）连接在一起的电路。该电路可以储存电磁振荡过程中的能量。某时刻振荡电路的瞬时状态如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．此时刻电容器C正在放电
B．此时刻电感L中自感电动势减小
C．要想用LC振荡电路有效地发射电磁波，要有足够高的振荡频率
D．增大C两极板的距离，电磁振荡过程中，电场能和磁场能转化的周期变长
6. 某个智能玩具的声响开关与电路中的电流有关，如图所示为玩具内的振荡电路部分电路图。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（ ）
A．振荡电路的周期
B．当时，电容器上极板带正电
C．当时，电路中电流方向为顺时针
D．当时，电场能正转化为磁场能
7. 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图（a）所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则（ ）
A．此LC振荡电路的周期T=0.01s
B．t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反
C．t=0.035s时，线圈中的磁场能最大
D．t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小
8. 如图所示的电路，电阻，电容，电感，电感线圈的电阻可以忽略。单刀双掷开关S置于“1”，电路稳定后，再将开关S从“1”拨到“2”，图中回路开始电磁振荡，振荡开始后时，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电
B．电容器的上极板带负电
C．电场能正在转化为磁场能
D．穿过线圈L的磁感应强度方向向上，且正在逐渐增强
9. 在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在充电，据此可判断此时（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．电路中电流正在增加
C．流过M点的电流方向向左
D．电容器两板间的电压在减小
10. 如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态（a）开始，经过一个周期又回到初始态（e），则对于方框中三个状态在该周期中出现的先后顺序正确的是（ ）
A．①②③ B．③②① C．③①② D．②①③
11. 如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和电感线圈中的磁感线方向情况，由图可知，电感线圈中的电流正在______（填“增大”“减小”或“不变”），如果电流的振荡周期为T=10－4s，电容C=250μF，则线圈的电感L=______H。
12. 在LC振荡电路中，电容器C带的电荷量q随时间t变化的图像如图所示.1×10－6 s到2×10－6 s内，电容器处于________（填“充电”或“放电”）过程，由此产生的电磁波在真空中的波长为________ m。
13. 如图为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在___________（选填“放”或“充”）电，电感线圈中的电流在___________（选填“增大”“减小”或“不变”），如果振荡电流的周期为π×10-4 s，电容为C=250 μF，则自感系数L=___________。
14. 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，
（1）电容器通过线圈放电过程中，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？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
15. 在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5mH，电容器的电容C＝4μF。求：
（1）该回路的周期是多大？（取3.14）
（2）设t＝0时，电容器两极板间电压最大，在t＝9.0×10－3s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器处在什么过程中？
参考答案
1.【答案】D
【详解】A．t1时刻电流最大，电流的变化率是零，自感电动势为零，线圈两端电压最小，A错误；
B．t2时刻电流最小，电场能最大，电容器两极板间的电压最大，B错误；
C．在t2~t3时间内，电容器处于放电过程，电场能减小，磁场能增大，C错误；
D．在t3~t4时间内，电容器处于充电过程，两极板带电荷量不断增大，D正确。
故选D。
2.【答案】D
【详解】电容器极板间电压
随电容器极板上电荷量的增大而增大，随电荷量的减小而减小．从题图乙可以看出，在0～这段时间内是充电过程，且，即：
A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t=0时刻电压为零，电容器极板上的电荷量为零，电流最大，即t=0时刻，电流为负向最大，故D正确，ABC错误。
故选D。
3.【答案】D
【详解】
AC．0到，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在时刻，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在时刻，线圈中的磁场能最小，故AC错误；
BD．到，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在时刻，电流最大，电流的变化率为零，电容器的带电荷量为零，电容器电场能最小，故B错误，D正确。
故选D。
4.【答案】C
【分析】在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
【详解】通过图示电流方向，且电流增大，知电容器在放电，电场能转化为磁场能，则电容器上极板A带负电，下极板B带正电，电容器上的电荷量正在减小，由
知AB两极板间的电压在减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
5.【答案】C
【详解】
A．如图，C下极板带负电，电流逆时针，表示正在给C充电，故A错误；
B．此时电路处于充电状态，电流减小的越来越快，即电流变化率越来越大，所以自感电动势增大，故B错误；
C．要有效发射电磁波，需要足够高的振荡频率，可以携带更多能量，故C正确；
D．由
d增大，C减小，根据LC振荡电路的周期公式
T变小，电场和磁场转化的时间变短，故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【详解】
A．由公式故A错误；
B．电容器先放电再反向充电，当
时，电容器上极板带负电，故B错误；
CD．当时
电容器处于反向充电过程，所以电流方向为顺时针，磁场能正在转化为电场能，故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】C
【详解】
A．依题意，可知此LC振荡电路的周期为
故A错误；
B．因为
所以，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相同，故B错误；
C．因为此时，线圈中电流最大，磁场能也最大，故C正确；
D．t=0.040s至t=0.045s时，电容器放电，线圈中的电流逐渐增大，故D错误。
故选C。
8.【答案】B
【详解】
对LC振荡电路的周期为
则在时刻从初始状态振荡半个周期，则此时电容器正在反向充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，磁场能正在转化为电场能，因通过线圈的电流正在向下减弱，则穿过线圈L的磁感应强度方向向下，且正在逐渐减弱。
故选B。
9.【答案】C
【详解】
A．电容器充电，电场能增加，故磁场能减小，A错误；
B．充电过程，电容器极板上的电荷量正在增加，使电容器极板和线圈间电势差变小，电路电流逐渐减小，B错误；
C．电容器极板上极板带正电，充电过程，流过M点的电流方向向左，C正确；
D．电容器充电，电容器极板上的电荷量正在增加，根据
电容器两板间的电压在增加，D错误。
故选C。
10.【答案】C
【详解】在电磁振荡中，磁场能与电场能周期性地相互转化，电磁振荡过程如下图所示
故选C。
11.【答案】减小 10－6
【详解】
[1][2]根据磁感线方向，应用安培定则可判断出电流方向，从而可知电容器在充电，电流会越来越小,根据振荡电流的周期公式
得
12.【答案】充电 1200
13.【答案】充 减小 10-5H
【详解】 [1][2][3]根据题图中的磁感线方向，由安培定则可判断出回路中的电流方向为顺时针方向，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小。又由可得L=
解得L=10-5H
14.【答案】见解析
【详解】（1）电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能．
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．
15.【答案】（1）6.28×10－4s；（2）减小；反向充电过程
【详解】（1）由电磁振荡的周期公式可得该回路的周期
T＝2＝2×3.14×s＝6.28×10－4s
（2）因为t＝9.0×10－3s相当于14.33个周期，而<0.33T<，由电磁振荡的周期性可知，当t＝9.0×10－3s时，LC回路中的电磁振荡正处在～的变化过程中。
t＝0时，电容器两极板间电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，则回路中电流随时间的变化规律如图所示，结合图像可知，在t＝9.0×10－3s时，通过线圈的电流在减小，这时电容器正处在反向充电过程中。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
4.1电磁振荡
教学设计
课题 电磁振荡 单元 4 学科 物理 年级 高二
学习目标 1.知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。2.LC回路中振荡电流的产生过程。3.知道电磁振荡的周期和频率。
重点 回路中产生电磁振荡及各有关量的变化规律。
难点 电磁振荡的抽象性与有关物理量变化的关系。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要。从移动电话到广播电视，从互联网到航空导航，从卫星遥感到宇宙探测，它们的工作和运行都要利用电磁波。要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？今天我们通过学习电磁振荡的知识来解决这一问题。 学生观察图片思考 调动学生学习本节的主动性，为引出本节课题做铺垫
讲授新课 一、电磁振荡的产生要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流，我们可以通过线圈和电容器组成的电路实现。我们把如图所示的电路叫做LC振荡电路。实验：观察振荡电路中电压的波形（1）实验器材电感线圈、电容器、电源、单刀双掷开关、电压传感器。（2）实验步骤①按照如图所示的电路图连接电路，把电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。②先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。③观察电脑显示器显示的电压的波形。视频：振荡电路中电压的波形现象：电路中的电压发生周期性的变化，且逐渐减小1. 振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。2.振荡电路：产生振荡电流的电路叫作振荡电路。3. LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。4. 振荡电路的工作原理（1）电容器充电结束电路里没有电流，电容器两极板上的电荷最多，电场 E最强，磁场 B 为0。（2）电容器放电过程①电容器开始放电，由于线圈的自感作用，电流从0开始逐渐增大，两极板电荷量减少，电场 E减弱，磁场 B增强。电场能转化为磁场能。②电容器放电结束电场能完全转化为磁场能，磁场能最大，电场能最小，电流最大，电流由正极板流向负极板。（3）充电过程 反向充电①自感线圈给电容器反向充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐增多，电流减小，电流由负极板流向正极板。反向充电的过程中，磁场能转化为电场能 。②充电完毕自感线圈给电容器反向充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大。电场 E最强，磁场B为0。（4）放电过程①电容器开始放电，回路中电流开始逐渐增大，两极板电荷量减少，电场 E减弱，电流增大，电流由正极板流向负极板，磁场 B增强，电场能转化为磁场能 。②放电完毕电量为0，电场为0，电流 最大，电流正极板流向负极板，磁场 B最强。（5）充电过程①自感线圈再次给电容器反向充电，电量增大，电场 E增强，电流减小，电流由负极板流向正极板磁场 B减弱，磁场能转化为电场能 。②充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大的状态，此后电容器再放电、再充电。电磁振荡过程:如图往复循环进行周期性的变化。一个周期中，电容器放电、充电各两次，电容器带电量ｑ和电路中电流ｉ步调相反。5.振荡电流电路中出现的大小、方向都在发生周期性变化的电流，叫振荡电流。6.电磁振荡在振荡电路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，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。二、电磁振荡中的能量变化思考讨论：在机械振动中，动能与势能周期性地相互转化。那么，在电磁振荡中，能量是如何转化的？参考答案：从能量的观点来看，放电的过程，电场能逐渐转化为磁场能，在放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能；线圈反方向充电时磁场能逐渐转化为电场能；到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。1．无阻尼振荡在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变，这种振荡叫做无阻尼振荡，也叫做等幅振荡。2．阻尼振荡（1）任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡。（1）阻尼振荡产生的原因这是由于电路都有电阻，电路中就会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。说明：如果能够适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，实际电路中由电源通过电子器件为LC 电路补充能量。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时间叫作周期。2.频率周期的倒数叫作频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。思考讨论：电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感 L 的关系。参考答案：电容越大、电感越大、周期就越大，放电时间就越长，这是因为当电容器两极板间的电压一定时，电容越大，所储存的电荷量就越多，充放电所需的时间就越长，周期就越大;电感L越大，产生的自感电，动势就越大，对电流变化的阻碍作用就越大，从而充、放电时间就越长，周期就越大。3. LC回路的周期和频率公式（1）LC回路的周期（2）LC回路的频率式中的周期 T、频率 f、电感 L、电容 C 的单位分别是秒 （s）、赫兹 （Hz）、亨利 （H）、法拉 （F）。注意：适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要。例题：在 LC 振荡电路中，线圈 L 的自感系数为 30 μH，可调电容器 C 的可调范围为1.2 270 pF。求振荡电路的频率范围。解：根据 LC 振荡电路的频率公式。此振荡电路的频率范围是 1.77×106 ~ 2.65×107 Hz。4.固有周期和固有频率如果没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作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。石英电子钟里的晶体振荡器现代的实际电路中使用的振荡器多数是晶体振荡器。课堂练习1.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是（ ）A．回路中电流值最大时，回路中电场能最大B．电容器充电完毕时，回路中磁场能最少C．回路中电流减小时，电容器上电荷量也减少D．回路中磁场能减少时，回路中电流值增大【答案】B2. LC振荡电路中，某时刻线圈的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．若线圈的磁场正在减弱，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，则线圈中的电流正在增大D．若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在阻碍电流增大【答案】A3.如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，则（ ）A．t1时刻线圈中自感电动势为零B．t1~t2时间内回路内的电流为顺时针C．t2~t3中某时刻与图乙状态相对应D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小【答案】C4.如图所示是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】B5.某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（ ） A．电容器电容正在增大B．电容器两板间电压正在增大C．振荡电流i正在增大D．电场能正在向磁场能转化【答案】B 学生了解实验器材和实验步骤观察演示实验阅读课文了解振荡电流、振荡电路、 LC振荡电路在老师的引导下分析电磁振荡的产生及变化规律的学生观察图片学生思考讨论学生观察了解无阻尼振荡和阻尼振荡阅读课文掌握周期和频率学生思考讨论LC电路的周期（频率）与电容 C、电感 L 的关系记忆LC回路的周期和频率公式以及各个物理量的单位在教师的引导下学生求解振荡电路的频率范围学生练习 锻炼学生观察理解能力，掌握振荡电路中电压的波形图锻炼学生的自主学习能力掌握回路中产生电磁振荡及各有关量的变化规律了解电磁振荡过程是往复循环进行周期性的变化的过程锻炼学生的总结以及语言表达能力掌握无阻尼振荡和阻尼振荡并知道阻尼振荡产生的原因锻炼学生的自主学习能力锻炼学生的逻辑思维能力和自主学习能力为公式的应用打下基础锻炼学生的计算能力和理解应用能力巩固本节的知识
课堂小结 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、电磁振荡的产生1.LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。2.振荡电路的工作原理二、电磁振荡中的能量变化1.在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化2.无阻尼振荡：在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变，这种振荡叫做无阻尼振荡，也叫做等幅振荡。3.阻尼振荡任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡。三、电磁振荡的周期和频率1.LC回路的周期2.LC回路的频率
电磁振荡
电磁振荡的产生
LC振荡电路
振荡电路的工作原理
电场能和磁场能会发生周期性的转化
无阻尼振荡
电磁振荡中的能量变化
电磁振荡的周期和频率
阻尼振荡
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共40张PPT)
4.1 电磁振荡
人教版 高二
新知导入
在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要。从移动电话到广播电视，从互联网到航空导航，从卫星遥感到宇宙探测，它们的工作和运行都要利用电磁波。
要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？
今天我们通过学习电磁振荡的知识来解决这一问题。
新知讲解
一、电磁振荡的产生
要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流，我们可以通过线圈和电容器组成的电路实现。
线圈
电容器
我们把如图所示的电路叫做LC振荡电路。
E
C
S
L
新知讲解
实验：观察振荡电路中电压的波形
（1）实验器材
电感线圈、电容器、电源、单刀双掷开关、电压传感器。
（2）实验步骤
E
C
S
L
①按照如图所示的电路图连接电路，把电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。
新知讲解
②先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。
E
C
S
L
③观察电脑显示器显示的电压的波形。
新知讲解
视频：振荡电路中电压的波形
现象：电路中的电压发生周期性的变化，且逐渐减小
新知讲解
1. 振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。
2.振荡电路：产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
E
C
S
L
3. LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
新知讲解
4. 振荡电路的工作原理
（1）电容器充电结束
电路里没有电流，电容器两极板上的电荷最多，电场 E最强，磁场 B 为0。
－
L
C
＋
E
新知讲解
①电容器开始放电，由于线圈的自感作用，电流从0开始逐渐增大，两极板电荷量减少，电场 E减弱，磁场 B增强。
电场能转化为磁场能。
（2）电容器放电过程
－
L
C
＋
新知讲解
电场能完全转化为磁场能，磁场能最大，电场能最小，电流最大，电流由正极板流向负极板。
L
C
②电容器放电结束
新知讲解
（3）充电过程
L
C
－
＋
①自感线圈给电容器反向充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐增多，电流减小，电流由负极板流向正极板。
反向充电的过程中，磁场能转化为电场能 。
反向充电
新知讲解
②充电完毕
－
L
C
＋
自感线圈给电容器反向充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大。
电场 E最强，磁场B为0。
新知讲解
（4）放电过程
①电容器开始放电，回路中电流开始逐渐增大，两极板电荷量减少，电场 E减弱，电流增大，电流由正极板流向负极板，磁场 B增强，电场能转化为磁场能 。
L
C
新知讲解
②放电完毕
电量为0，电场为0，电流 最大，电流正极板流向负极板，磁场 B最强。
L
C
新知讲解
（5）充电过程
－
L
C
＋
①自感线圈再次给电容器反向充电，电量增大，电场 E增强，电流减小，电流由负极板流向正极板磁场 B减弱，磁场能转化为电场能 。
新知讲解
－
L
C
＋
②充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大的状态，此后电容器再放电、再充电。
新知讲解
－
L
C
＋
放电
i＝0 q最大
－
L
C
＋
反向
充电
i＝0 q最大
放电
i最大 q=0
充电
L
C
i最大 q=0
L
C
电磁振荡过程:如图往复循环进行周期性的变化。
新知讲解
放电
充电
放电
充电
i
O
t
q
O
t
振荡电路电流的周期性变化
电容器极板上电荷量的周期性变化
一个周期中，电容器放电、充电各两次，电容器带电量ｑ和电路中电流ｉ步调相反
新知讲解
5.振荡电流
电路中出现的大小、方向都在发生周期性变化的电流，叫振荡电流。
6.电磁振荡
在振荡电路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，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。
二、电磁振荡中的能量变化
思考讨论：在机械振动中，动能与势能周期性地相互转化。那么，在电磁振荡中，能量是如何转化的？
参考答案：
放电
充电
放电
充电
i
O
t
从能量的观点来看，放电的过程，电场能逐渐转化为磁场能，在放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能；
合作探究
线圈反方向充电时磁场能逐渐转化为电场能；到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。
放电
充电
放电
充电
i
O
t
合作探究
新知讲解
1．无阻尼振荡
在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变，这种振荡叫做无阻尼振荡，也叫做等幅振荡。
t
i
0
新知讲解
2．阻尼振荡
（1）任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡。
t
i
0
新知讲解
（1）阻尼振荡产生的原因
这是由于电路都有电阻，电路中就会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。
说明：如果能够适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，实际电路中由电源通过电子器件为LC 电路补充能量。
新知讲解
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时间叫作周期。
放电
充电
放电
充电
i
O
t
2.频率
周期的倒数叫作频率，数值等于单位时间内完成的周期性
变化的次数。
合作探究
思考讨论：电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感 L 的关系。
参考答案：电容越大、电感越大、周期就越大，放电时间就越长，这是因为当电容器两极板间的电压一定时，电容越大，所储存的电荷量就越多，充放电所需的时间就越长，周期就越大;电感L越大，产生的自感电，动势就越大，对电流变化的阻碍作用就越大，从而充、放电时间就越长，周期就越大。
3. LC回路的周期和频率公式
新知讲解
式中的周期 T、频率 f、电感 L、电容 C 的单位分别是秒 （s）、赫兹 （Hz）、亨利 （H）、法拉 （F）。
注意：适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要。
（1）LC回路的周期
（2）LC回路的频率
例题：在 LC 振荡电路中，线圈 L 的自感系数为30μH，可调电容器 C 的可调范围为1.2 270 pF。求振荡电路的频率范围。
解：根据 LC 振荡电路的频率公式。
新知讲解
此振荡电路的频率范围是 1.77×106 ~ 2.65×107 Hz。
4.固有周期和固有频率
如果没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作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。
新知讲解
现代的实际电路中使用的振荡器多数是晶体振荡器。
石英电子钟里的晶体振荡器
课堂练习
1. 在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．回路中电流值最大时，回路中电场能最大
B．电容器充电完毕时，回路中磁场能最少
C．回路中电流减小时，电容器上电荷量也减少
D．回路中磁场能减少时，回路中电流值增大
B
课堂练习
2 . LC振荡电路中，某时刻线圈的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A
A．若线圈的磁场正在减弱，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，则线圈中的电流正在增大
D．若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在阻碍电流增大
课堂练习
3.如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，则（ ）
A．t1时刻线圈中自感电动势为零
B．t1~t2时间内回路内的电流为顺时针
C．t2~t3中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
C
甲 乙
q
t1
t2
t3
t4
t
L
课堂练习
4.如图所示是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
B
课堂练习
5.某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电容器电容正在增大
B．电容器两板间电压正在增大
C．振荡电流i正在增大
D．电场能正在向磁场能转化
B
课堂总结
电磁振荡的产生
电磁振荡
LC振荡电路
振荡电路的工作原理
电磁振荡中的能量变化
电场能和磁场能会发生周期性的转化
无阻尼振荡
阻尼振荡
电磁振荡的周期和频率
板书设计
一、电磁振荡的产生
1.LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
2.振荡电路的工作原理
二、电磁振荡中的能量变化
1.在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。
2.无阻尼振荡：在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变，这种振荡叫做无阻尼振荡，也叫做等幅振荡。
板书设计
3.阻尼振荡
任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡。
三、电磁振荡的周期和频率
1.LC回路的周期
2.LC回路的频率
作业布置
1.完成课后习题1.2.3.4.5题
2.做本节的同步练习册
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
