物理选修31 电磁波的发现教学设计

这是一份物理选修31 电磁波的发现教学设计，共5页。教案主要包含了充电完毕，放电完毕，充电过程，放电过程等内容，欢迎下载使用。

第十四章 电 磁 波


14.1、2电磁波的发现、电磁振荡


三维教学目标


1、知识与技能


（1）了解电磁振荡产生的过程。


2、过程与方法


3、情感、态度与价值观


第一节 电磁波的发现、电磁振荡


（一）引入


学习电磁振荡和电磁波的重要性。


无线电广播是利用电磁波传播的，电视广播也是利用电磁波传播的，导弹，人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。那么，电磁波是什么呢？它是怎样产生的，有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢？这一章就要研究这些问题。要了解电磁波，首先就要了解什么是电磁振荡，我们就从电磁振荡开始学习。





（二）新课教学


1、实验：将电键K扳到1，给电容器充电，然后将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。


1 K 2





ε C L








G


2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。




















3、振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。


4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：


（1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：








—


甲 乙 丙 丁 戊




















对应的电流图像：


对应电容器所带的电量：


（2）电路分析：


甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0


甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。


乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。


乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。


丙图：电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。


丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。


丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反），


丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。


戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。





综述：


第一、充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。


第二、放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。


第三、充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。


第四、放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。





归纳：在振荡电路中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，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。





例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，则电容器处于（放）电状态, 电场能正在（减小） 磁场能正在（增加） 能量转变状态为（电场能正在向磁场能转化）电容器上板带（正）电。


B


a b


C




















例题2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电路中能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等情况。②下列分析情况正确的是：（D）


A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。


C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。


i


t


0 t1 t0 t2 t3 t4




















5、阻尼振荡与无阻尼振荡。


（1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐渐消耗，振荡电路中的电流要逐渐减小，直到最后停下来。


（2）无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，如果没有能量损失，振荡应该永远地持续下去，电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡。