人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡学案设计

4.1电磁振荡

【学习目标】

1.通过实验，概述LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。

2.通过教师分析，说出电磁振荡的周期与频率，会用其分析、解释有关的简单问题。

【学习重难点】

LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。

【学法指导】

本节课重点在LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。请仔细认真阅读课本71-75页内容，用笔将重难点内容及相关知识标记下来，并完成自主学习部分，将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注，上课重点突破。

【学习过程】

一、引入新课

二、自主学习

一、电场振荡的产生及能量变化

1．振荡电流：大小和方向都做         迅速变化的电流。

2．振荡电路：能产生        的电路。最简单的振荡电路为LC振荡电路。

3．LC振荡电路的放电、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，极板上的电荷量为零，放电电流达到            。该过程电容器的电场能全部转化为线圈的             。

(2)电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立刻减小为零，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          又全部转化为电容器的           。

4．电磁振荡的实质

在电磁振荡过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在              ，电场能和磁场能也随着做周期性的           。

二、电磁振荡的周期和频率

1．电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次            需要的时间。

2．电磁振荡的频率f：周期的倒数，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失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率分别叫作振荡电路的         周期和         频率。

3．LC电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝。

其中：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)。

三、合作探究

1.．一个LC电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，试在同一坐标系内，从某一次放电开始，画出该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的i-t图像和u-t图像（规定电流逆时针方向为正）。

2.在上题图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？

四、当堂检测

1．(多选)图是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

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(　　)

五、 当堂小结

六、        课后作业