1、电 磁 振 荡人教版 选择性必修二 第四章 第一节天问一号目前处于绕火星飞行阶段，就是为了帮地面控制环绕器上的高分相机，对首选着陆区进行详细勘查并拍照成像。经历多圈精准成像后，地球上的飞行控制人员看清了“落脚点”，才能更好地控制天问一号准确着陆到理想区域。机械机械波是如何产生的？波是如何产生的？在前面的实验中，电路的电压、电流发生周期性的变在前面的实验中，电路的电压、电流发生周期性的变化，像这种大小和方向都做周期性迅速变化的电流，化，像这种大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫做叫做振荡电流振荡电流。产生振荡电流的电路叫作。产生振荡电流的电路叫作振荡电路振荡电路。+ + + +CLSE电容器电
2、容器具有充、具有充、放电作用放电作用线圈线圈具有自具有自感作用感作用L L + + + + + + + +C C一个周期性变化放电放电充电充电充电充电放电放电+ +- - - -+ +- - - -q=Qm i=0q=Qm i=0q=0 i=Imq=0 i=Im电磁波谱电场能磁场能电场能磁场能电场能在在LC回路中回路中,流过线圈的流过线圈的i、线圈中的、线圈中的B、电容器极、电容器极板上的板上的q、极板间的、极板间的E都呈正弦或余弦规律变化都呈正弦或余弦规律变化(1)(1)、两个物理过程：、两个物理过程：放电过程放电过程:电场能转化为磁场能，电场能转化为磁场能，q i充电过程充电过程:磁场能转
3、化为电场能，磁场能转化为电场能，q i充电完毕状态充电完毕状态: :磁场能向电场能转化完毕磁场能向电场能转化完毕, ,电场电场能最大能最大, ,磁场能最小磁场能最小. .放电完毕状态放电完毕状态: :电场能向磁场能转化完毕电场能向磁场能转化完毕, ,磁场磁场能最大能最大, ,电场能最小电场能最小. .LCLC回路工作过程具有回路工作过程具有对称性对称性和和周期性周期性, ,可归结为可归结为(2)(2)、两个特殊状态：、两个特殊状态：电电磁振荡磁振荡的中的能量变化：的中的能量变化：LCLC振荡电路：振荡电路： (2) (2)实际的实际的LCLC振荡电路振荡电路: :能量在电路上能量在电路上有损耗
4、；另外以电磁波的形式辐射出去有损耗；另外以电磁波的形式辐射出去. . (1)LC(1)LC回路：由线圈回路：由线圈L L和电容和电容C C组成的最组成的最简单振荡电路。简单振荡电路。 (3) (3)等幅振荡：由电源通过晶体管等电等幅振荡：由电源通过晶体管等电子器件周期性的对子器件周期性的对LCLC振荡电路补充能量振荡电路补充能量. .电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。电磁电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间的比值称为频率，振荡完成周期性变化的次数与所用时间的比值称为频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。数值等于单位时间内完成
5、的周期性变化的次数。电容较大时，电容器充放电的时间是长一些还是短一些？电容较大时，电容器充放电的时间是长一些还是短一些？线线圈的自感系数较大时，电容器充放电的时间是长些还是圈的自感系数较大时，电容器充放电的时间是长些还是短些？短些？例题：例题：LC振荡电路中电容器极板上电量振荡电路中电容器极板上电量q 随时间随时间t变化的图线如图，由图可知：变化的图线如图，由图可知： A、在、在t1时刻电路中的磁场能最小时刻电路中的磁场能最小B、从、从t1到到t2 ，电路中的电流值不断变小，电路中的电流值不断变小C、从、从t2到到t3 ，电容器不断充电，电容器不断充电D、在、在t4时刻电容器的电场能最小时刻电
6、容器的电场能最小qtt1t2t3t4o答案：答案：A C D 练习练习1：在：在LC振荡电路中，在电容器充振荡电路中，在电容器充电完毕未开始放电时，正确的说法是：电完毕未开始放电时，正确的说法是： A、电场能正向磁场能转化、电场能正向磁场能转化 B、磁场能正向电场能转化、磁场能正向电场能转化 C、电路里的电场最强、电路里的电场最强 D、电路里的磁场最强、电路里的磁场最强C、电路里的电场最强、电路里的电场最强答案答案: :0.050.05亨亨 2.在一个在一个LC振荡电路中，电流振荡电路中，电流i随时间而变化的随时间而变化的规率为规率为i=0.01sin1000t(A)，已知电容器的电，已知电容
7、器的电容为容为20F，求电感线圈，求电感线圈的电感是的电感是多大？多大？ 3.某某LC振荡电路由一个电振荡电路由一个电感为感为L=25mH和一个和一个半可调电容器半可调电容器C组成组成,电容器的可调范围为电容器的可调范围为401000pF.试问此电路振荡过程中试问此电路振荡过程中,在空中辐射的电在空中辐射的电磁波波长范围是多大磁波波长范围是多大?111831222 3.14 3 1025 1040 101884v TvLCmm 222831222 3.14 3 1025 101000 109420v Tv LCmm答：振荡电路所辐射的电磁波长可在答：振荡电路所辐射的电磁波长可在188418849420m9420m之间变化。之间变化。解解: 3.3.某某LCLC振荡电路由一个电感量为振荡电路由一个电感量为L=25mHL=25mH和一个半可调电容器和一个半可调电容器C C组成组成, ,电容器的可调范围为电容器的可调范围为40401000pF.1000pF.试问此电路振荡过程中试问此电路振荡过程中, ,在空中辐射的电磁波波长范围是多大在空中辐射的电磁波波长范围是多大? ?电 磁 振 荡感谢聆听人教版 选择性必修二 第四章 第一节
