2019-2020年高中物理 14.2電磁振蕩教案 新人教版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 14.2電磁振蕩教案 新人教版選修3-4.doc
2019-2020年高中物理 14.2電磁振蕩教案 新人教版選修3-4一、 學(xué)習(xí)電磁振蕩和電磁波的重要性。 1 K 2 C LG二、 新課內(nèi)容: 1、實(shí)驗(yàn)右圖所示。將電鍵K扳到1,給電容器充電,然后將電鍵扳到2,此時(shí)可以見(jiàn)到G表的指針來(lái)回?cái)[動(dòng)。2、總結(jié):能產(chǎn)生大小和方向都都作周期發(fā)生變化的電流叫 振蕩電流。能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。 其中最簡(jiǎn)單的振蕩電路叫LC回路。3、振蕩電流是一種交變電流,是一種頻率很高的交變電流,它無(wú)法用線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生,只能是由振蕩電路產(chǎn)生。4、那么振蕩電路中的交變電流有一些什么樣的性質(zhì): 甲 乙 丙 丁 戊 (1)介紹振蕩電路中交變電流的一些重要性質(zhì):對(duì)應(yīng)的電流圖像 i 0 T t 對(duì)應(yīng)電容器所帶的電量q q 0 T t(2)電路分析:甲圖: 電場(chǎng)能達(dá)到最大,磁場(chǎng)能為零,電路感應(yīng)電流i=0甲乙: 電場(chǎng)能,磁場(chǎng)能,電路中電流i,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,叫放電過(guò)程。乙圖: 磁場(chǎng)能達(dá)到最大,電場(chǎng)能為零,電路中電流I達(dá)到最大。乙丙: 電場(chǎng)能,磁場(chǎng)能,電路中電流i,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,叫充電過(guò)程。丙圖: 電場(chǎng)能達(dá)到最大(與甲圖的電場(chǎng)反向),磁場(chǎng)能為零,電路中電流為零。丙?。?電場(chǎng)能,磁場(chǎng)能,電路中電流i,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,叫放電過(guò)程。丁圖: 磁場(chǎng)能達(dá)到最大,電場(chǎng)能為零,回路中電流達(dá)到最大(方向與原方向相反),丁戊:電場(chǎng)能,磁場(chǎng)能,電路中電流i,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,叫充電過(guò)程。戊與甲是重合的,從而振蕩電路完成了一個(gè)周期。綜述: 充電完畢(充電開(kāi)始):電場(chǎng)能達(dá)到最大,磁場(chǎng)能為零,回路中感應(yīng)電流i=0。 放電完畢(放電開(kāi)始):電場(chǎng)能為零,磁場(chǎng)能達(dá)到最大,回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。 充電過(guò)程:電場(chǎng)能在增加,磁場(chǎng)能在減小,回路中電流在減小,電容器上電量在增加。從能量看:磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。 放電過(guò)程:電場(chǎng)能在減少,磁場(chǎng)能在增加,回路中電流在增加,電容器上的電量在減少。從能量看:電場(chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。 Ba b C 歸納:在振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中,電容器極板上的電荷,通過(guò)線圈的電流,以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都發(fā)生周期性變化,這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。例題1、在LC振蕩電路中,某時(shí)刻若磁場(chǎng)B正在增加,則電容器處于_放_(tái)電狀態(tài), 電流方向?yàn)開(kāi)ab_, 電場(chǎng)能正在_減小_, 磁場(chǎng)能正在_增加_, 能量轉(zhuǎn)變狀態(tài)為_(kāi)電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化_, i t 0 t1 t0 t2 t3 t4 電容器上板帶_正_電。例題2、在LC的回路中,電流it的關(guān)系如圖所示,若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍f(shuō)明t0時(shí)刻電路中 能量變化情況,及電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能、充放電等情況。(ACD)下列分析情況正確的是:A、 t1時(shí)刻電路的磁場(chǎng)能正在減小。 B、t1t2時(shí)間電路中的電量正在不斷減少。C、t2t3時(shí)間電容器正在充電。 D、t4時(shí)刻電容中的電場(chǎng)能最小。例題3、在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器放電完畢瞬間,電路中的電流為_(kāi)最大_, 線圈兩端的電壓為_(kāi)零_例題4、在LC回路中,當(dāng)振蕩電流為零時(shí),則電容器開(kāi)始_放電_, 電容器的電量將_減少_, 電容器中的_電場(chǎng)能_達(dá)到最大, _磁場(chǎng)能_為零。5、阻尼振蕩與無(wú)阻尼振蕩。 (1)阻尼振蕩:在振蕩電路中由于能量被逐漸消耗,振蕩電路中的電流要逐漸減小,直到最后停下來(lái)。 (2)無(wú)阻尼振蕩:在電磁振蕩的電路中,如果沒(méi)有能量損失,振蕩應(yīng)該永遠(yuǎn)地持續(xù)下去, 電路中振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠(yuǎn)保持不變,這種振蕩叫無(wú)阻尼振蕩l LC回路與簡(jiǎn)諧振動(dòng)的類比 LC回路 簡(jiǎn)諧振動(dòng)1) 給電容器充電 1)外力把m拉離平衡位置做功2) 電容C 2)彈性系數(shù)k(或單擺的l)3) 電感L(相當(dāng)于慣性) 3)振動(dòng)質(zhì)量m(慣性)4) 電荷Q 4)位移X5) 電流I 5)速度V6) 電場(chǎng)能E電 6)勢(shì)能Ep7) 磁場(chǎng)能E磁 7)動(dòng)能Ek 教學(xué)流程圖: 總結(jié)出振蕩電路和振蕩電流的定義。 分析振蕩電流的產(chǎn)生過(guò)程(分析Q和I的變化和關(guān)系;分析 E電和E磁之間的轉(zhuǎn)化)總結(jié)分析電路的依據(jù) 概括出無(wú)阻尼振蕩和阻尼振蕩的兩個(gè)概念 將LC回路與簡(jiǎn)諧振動(dòng)進(jìn)行類比 做練習(xí)以鞏固所學(xué)知識(shí) 演示LC電磁振蕩的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生觀察電流的變化和特點(diǎn)通過(guò)舉例引入新課