2019-2020年高中物理 3.1 電磁振蕩教案 教科版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 3.1 電磁振蕩教案 教科版選修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)可以見到G表的指針來回?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。丙丁： 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)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷，通過線圈的電流，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_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)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍f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_最大_, 線圈兩端的電壓為_零_例題4、在LC回路中，當(dāng)振蕩電流為零時(shí)，則電容器開始_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。 （2）無阻尼振蕩：在電磁振蕩的電路中，如果沒有能量損失，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，這種振蕩叫無阻尼振蕩l LC回路與簡諧振動(dòng)的類比 LC回路 簡諧振動(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) 概括出無阻尼振蕩和阻尼振蕩的兩個(gè)概念 將LC回路與簡諧振動(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)通過舉例引入新課