人教版高中物理选择性必修第二册第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡课件（28页PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选择性必修第二册第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡课件（28页PPT） |
|
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-04 00:00:00 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第四章 电磁振荡与电磁波
第1节 电磁振荡
1.知道什么是振荡电流和振荡电路。
2.知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的 能量转化情况。
3.知道LC振荡电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算。
学习任务一 电磁振荡的产生及能量变化
教材新知梳理
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。由电感线圈L和电容器C组成的电 路，是最简单的振荡电路，称为 振荡电路，如图所示。
周期性
振荡电流
LC
3. LC振荡电路电容器的放电、充电过程
（1）电容器放电：由于线圈的 作用，放电电流不会立刻达到最大 值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐 。放电完毕 时，极板上没有电荷，放电电流达到 。该过程电容器的电场能全 部转化为线圈的磁场能。
（2）电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的 作用，电流并 不会立即减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开 始 ，极板上的电荷逐渐 ，电流减小到零时，充电结束，极 板上的电荷最多。该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能。
自感
减少
最大值
自感
充电
增多
（3）振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
（4）各物理量变化情况一览表
时间（时刻） 工作过程 q E i B 能量
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
4. 电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i， 电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在 性地变化着。 这种现象就是电磁振荡。
5. 电磁振荡中的能量变化
（1）能量转化：电容器放电过程中，电场能向 能转化。电容器充 电过程中，磁场能向 能转化。
（2）无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。实际振荡电路中有能量损失， 通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做 振荡。
周期
磁场
电场
等幅
关键核心突破
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？
（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 线圈中的磁场能。
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？电容器和线圈中 的能量是如何转化的？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小，线圈中的磁场能 转化为电容器的电场能。
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。
BCD
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. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
解析：由题图中磁感应强度的方向和右手螺旋定则可知，此时电流向着电容 器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程中，这时两极板上的电荷 量和电压、电场能正在减少，而电流和线圈中的磁场能正在增加，由楞次定 律可知，线圈中的自感电动势正在阻碍电流的增大，故选BCD。
AB
A. 线圈中磁场的方向向下
B. 电容器两极板间电场强度正在变大
C. 电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D. 线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
解析：根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则可判断出线圈中磁场方向向 下，A正确；电流流向正极板，表示电容器在充电，电容器两极板电荷量增 大，板间电场强度在变大，B正确；电流流向正极板，表示电容器正在充 电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小， 逐渐转化成电场能，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路 中原电流方向相同，C、D均错误。
学习任务二 电磁振荡的周期和频率
教材新知梳理
1. 电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次 需要的时间。
周期性变化
2. 电磁振荡的频率f：完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单 位时间内完成的 的次数。
如果振荡电路没有能量损耗，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 周期和 频率。
周期性变化
固有
固有
F
关键核心突破
如图所示的电路，（1）如果仅更换电感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？
（1）自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变大。
（2）如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电 容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时 间是否相应地变长？振荡周期T是否变大？
（2）带电荷量增大，放电时间变长，周期变大。
AC
A. t1时刻电容器两端的电压为零
B. t1～t2时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C. 汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D. t3～t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
A. 增大电容器两极板的间距 B. 升高电容器的充电电压
C. 增加线圈的匝数 D. 在线圈中插入铁芯
A
A. 电容器正在放电
B. 电容器两端电压正在增大
C. 电场能正在转化为磁场能
D. 回路中的电流正在变大
B
解析：根据右手螺旋定则可得，电路中的电流方向沿逆时针方向，电容器上 板带正电，可知电容器正在充电，两端电压正在增大，磁场能正在转化为电 场能，回路中的电流正在减小，故选B。
1
2
3
4
A. 电池用久了提供的电流不足
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
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。
C
1
2
3
4
A. 液面越高，电容器的电容减小
B. 如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变小了，则液面上升了
C. 若某一时刻电感线圈L内磁场方向向左，则电容器正在充电
D. 若电感线圈L中磁场正在增强，则振荡电路中电流正在减小
B
1
2
3
4
1
2
3
4
4. （2025·上海·高考真题）特雷门琴是世界上第一件电子乐器。特雷门琴生 产于1919年，由苏联物理学家利夫·特尔门教授发明。同年已经由一位女演奏 家作出公开演奏，尤甚者连爱因斯坦都曾参观，特雷门琴依然是世界上唯一 不需要身体接触的电子乐器。人手与竖直天线构成可视为如图所示的等效电 容器，与自感线圈L构成LC振荡电路。
（1）当人手靠近天线时，电容 （选填“变大”“不变”或“变 小”）。
变大
1
2
3
4
1
2
3
4
（2）（多选）在电容器电荷量为零的瞬间， 达到最大值。
A. 电场能 B. 电流 C. 磁场能 D. 电压
BC
1
2
3
4
（2）在LC振荡电路中，i－t图像和q－t图像如图所示：
根据i－t图像可知，当电荷量为零时，电流达到最大值，电场能全部转化为 磁场能，磁场能达到最大值；当电荷量为零时，电容器两端电压为零，电场 能也为零，故A、D错误，B、C正确。故选BC。
1
2
3
4
第四章 电磁振荡与电磁波
第1节 电磁振荡
1.知道什么是振荡电流和振荡电路。
2.知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的 能量转化情况。
3.知道LC振荡电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算。
学习任务一 电磁振荡的产生及能量变化
教材新知梳理
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。由电感线圈L和电容器C组成的电 路，是最简单的振荡电路，称为 振荡电路，如图所示。
周期性
振荡电流
LC
3. LC振荡电路电容器的放电、充电过程
（1）电容器放电：由于线圈的 作用，放电电流不会立刻达到最大 值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐 。放电完毕 时，极板上没有电荷，放电电流达到 。该过程电容器的电场能全 部转化为线圈的磁场能。
（2）电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的 作用，电流并 不会立即减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开 始 ，极板上的电荷逐渐 ，电流减小到零时，充电结束，极 板上的电荷最多。该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能。
自感
减少
最大值
自感
充电
增多
（3）振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
（4）各物理量变化情况一览表
时间（时刻） 工作过程 q E i B 能量
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
4. 电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i， 电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在 性地变化着。 这种现象就是电磁振荡。
5. 电磁振荡中的能量变化
（1）能量转化：电容器放电过程中，电场能向 能转化。电容器充 电过程中，磁场能向 能转化。
（2）无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。实际振荡电路中有能量损失， 通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做 振荡。
周期
磁场
电场
等幅
关键核心突破
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？
（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 线圈中的磁场能。
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中的电流如何变化？电容器和线圈中 的能量是如何转化的？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中的电流逐渐减小，线圈中的磁场能 转化为电容器的电场能。
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化。
BCD
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. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
解析：由题图中磁感应强度的方向和右手螺旋定则可知，此时电流向着电容 器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程中，这时两极板上的电荷 量和电压、电场能正在减少，而电流和线圈中的磁场能正在增加，由楞次定 律可知，线圈中的自感电动势正在阻碍电流的增大，故选BCD。
AB
A. 线圈中磁场的方向向下
B. 电容器两极板间电场强度正在变大
C. 电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D. 线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
解析：根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则可判断出线圈中磁场方向向 下，A正确；电流流向正极板，表示电容器在充电，电容器两极板电荷量增 大，板间电场强度在变大，B正确；电流流向正极板，表示电容器正在充 电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小， 逐渐转化成电场能，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路 中原电流方向相同，C、D均错误。
学习任务二 电磁振荡的周期和频率
教材新知梳理
1. 电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次 需要的时间。
周期性变化
2. 电磁振荡的频率f：完成周期性变化的次数与所用时间之比，数值等于单 位时间内完成的 的次数。
如果振荡电路没有能量损耗，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 周期和 频率。
周期性变化
固有
固有
F
关键核心突破
如图所示的电路，（1）如果仅更换电感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？
（1）自感电动势更大，“阻碍”作用更大，周期变大。
（2）如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电 容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时 间是否相应地变长？振荡周期T是否变大？
（2）带电荷量增大，放电时间变长，周期变大。
AC
A. t1时刻电容器两端的电压为零
B. t1～t2时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C. 汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D. t3～t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
A. 增大电容器两极板的间距 B. 升高电容器的充电电压
C. 增加线圈的匝数 D. 在线圈中插入铁芯
A
A. 电容器正在放电
B. 电容器两端电压正在增大
C. 电场能正在转化为磁场能
D. 回路中的电流正在变大
B
解析：根据右手螺旋定则可得，电路中的电流方向沿逆时针方向，电容器上 板带正电，可知电容器正在充电，两端电压正在增大，磁场能正在转化为电 场能，回路中的电流正在减小，故选B。
1
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A. 电池用久了提供的电流不足
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
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。
C
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2
3
4
A. 液面越高，电容器的电容减小
B. 如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变小了，则液面上升了
C. 若某一时刻电感线圈L内磁场方向向左，则电容器正在充电
D. 若电感线圈L中磁场正在增强，则振荡电路中电流正在减小
B
1
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4. （2025·上海·高考真题）特雷门琴是世界上第一件电子乐器。特雷门琴生 产于1919年，由苏联物理学家利夫·特尔门教授发明。同年已经由一位女演奏 家作出公开演奏，尤甚者连爱因斯坦都曾参观，特雷门琴依然是世界上唯一 不需要身体接触的电子乐器。人手与竖直天线构成可视为如图所示的等效电 容器，与自感线圈L构成LC振荡电路。
（1）当人手靠近天线时，电容 （选填“变大”“不变”或“变 小”）。
变大
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3
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1
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（2）（多选）在电容器电荷量为零的瞬间， 达到最大值。
A. 电场能 B. 电流 C. 磁场能 D. 电压
BC
1
2
3
4
（2）在LC振荡电路中，i－t图像和q－t图像如图所示：
根据i－t图像可知，当电荷量为零时，电流达到最大值，电场能全部转化为 磁场能，磁场能达到最大值；当电荷量为零时，电容器两端电压为零，电场 能也为零，故A、D错误，B、C正确。故选BC。
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