第四章電磁振蕩與電磁波1電磁振蕩學習目標1.了解電磁振蕩的概念，知道什么是振蕩電流和LC振蕩電路；2.理解振蕩電流產生的過程和能量轉化情況；3.知道什么是電磁振蕩的周期和頻率，知道LC電路的周期和頻率公式。知識梳理1．振蕩電流：大小和方向都做__________迅速變化的電流。2．振蕩電路：能產生____________的電路．由電感線圈L和電容器C所組成的電路就是最簡單的振蕩電路，稱為______________(如圖所示)。一、電磁振蕩的產生周期性振蕩電流LC振蕩電路3．振蕩過程(1)放電過程：開關拋向線圈一側的瞬間，電路中沒有電流，電容器兩極板上的電荷最多．電容器開始放電后，由于線圈的________作用，放電電流不能立刻達到最大值，而是由0逐漸增大，同時電容器極板上的電荷逐漸________。放電完畢時，放電電流達到最大值，電容器極板上沒有電荷。(2)充電過程：電容器放電完畢時，由于線圈的________作用，電流并不會立即減小為0，而要保持原來的方向繼續流動，并逐漸減小。由于電流繼續流動，電容器________，電容器兩極板帶上與原來相反的電荷，并且電荷逐漸________，充電完畢瞬間，電流減小為0，電容器極板上的電荷________。自感減少自感充電增多最多4．電磁振蕩在LC振蕩電路中，電路中的_________、電容器極板上的電荷量q、電容器里的_____________、線圈里的磁感應強度B，都在__________變化的現象。電流i

電場強度E

周期性二、電磁振蕩中的能量變化1．電容器放電過程：電容器里的電場逐漸減弱，線圈的磁場逐漸增強，電場能逐漸轉化為__________，放電完畢瞬間，電場能全部轉化為__________。2．電容器充電過程：線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場逐漸增強，磁場能逐漸轉化為__________，充電完畢瞬間，磁場能全部轉化為__________。3．實際的LC振蕩電路能量：電路中有電阻，電路中總有一部分能量轉化為內能，另外還會有一部分能量以__________的形式輻射出去。磁場能磁場能電場能電場能電磁波1．周期：電磁振蕩完成一次______________需要的時間。2．頻率：電磁振蕩完成______________的次數與所用時間之比。3．周期和頻率公式：T＝_______，f＝____________。4．固有周期和固有頻率：如果振蕩電路沒有____________，也不受其他外界影響時的周期和頻率。三、電磁振蕩的周期和頻率周期性變化周期性變化能量損失

基礎檢測1.判斷(1)LC振蕩電路的電容器放電完畢時，回路中磁場能最小。()(2)LC振蕩電路的電流為零時，線圈中的自感電動勢最大。 ()(3)LC振蕩電路線圈的自感系數增大為原來的4倍，振蕩周期增大為原來的2倍()(4)提高充電電壓，極板上帶更多的電荷時，能使振蕩周期變大。()答案：×√×√2.在LC振蕩電路中，電容器C帶的電荷量q隨時間t變化的圖像如圖所示。1×10－6s到2×10－6s內，電容器處于_______(填“充電”或“放電”)過程，該過程中_______能轉化為________能。充電

磁場

電場

3.(多選)關于LC回路中的振蕩電流，下列說法正確的是()A.該電流是一種恒定電流B.該電流的大小變化，方向恒定C.該電流是與正弦交變電流相似的交流電流D.該電流的頻率可以比照明用正弦交流電的頻率高CD合作學習考點1電磁振蕩的理解如圖所示，將開關S擲向1，先給電容器充電，再將開關擲向2。(1)觀察產生電磁振蕩的實驗，會看到什么現象？說明了什么？(2)在LC振蕩電路中，線圈中的磁場在增強時，電容器是在充電還是放電？(3)在LC回路中為什么放電完畢時，電流反而最大？(4)在LC振蕩電路中，電壓U與電流i之間的關系及變化是否遵循歐姆定律？為什么？提示：(1)觀察到靈敏電流計指針在零點左右擺動，說明電路中產生了交變電流，即電路中電流的大小、方向做周期性的變化。(2)磁場增強，說明電場能在減弱，說明電荷在減少，是放電過程。(3)開始放電時，由于線圈的自感作用，放電電流不是突然變大，而是逐漸增大，隨著線圈的阻礙作用減弱，放電電流逐漸增大。當放電完畢時，線圈的自感作用最弱，電流達到最大。(4)不遵循歐姆定律。因為LC振蕩電路是非純電阻電路，分析振蕩過程可知，當電容器兩極板間電壓最大時，回路中的電流反而是零。知識歸納：振蕩過程中電流i、極板上的電荷量q、電場能和磁場能之間的對應關系acq減小I增大q增大I減小q減小I增大q增大I減小q最大I=0q=0

I最大q最大I=0q=0

I最大bd(1)圖像說明：(2)圖表說明：時刻(時間)工作過程qEiB能量放電過程qm→0Em→00→im0→BmE電→E磁充電過程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E電放電過程qm→0Em→00→im0→BmE電→E磁充電過程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E電一個周期中，電容器放電、充電各兩次。放電過程：電場能→磁場能；

q↓，i↑（從正極板流向負極板）充電過程：磁場能→電場能；

q↑，i↓（從負極板流向正極板）

C例2：如圖甲為LC振蕩電路，其中圖乙描繪的是流過電路中M點的電流隨時間變化規律的圖線，假設回路中電流順時針方向為正.則下列說法正確的是（）A.在第1s末到第2s末的過程中電容器正在向外電路放電

B.在第1s末到第2s末的過程中電容器的下極板帶負電C.在第2s末到第3s末的過程中M點的電勢比N點的電勢低D.在第2s末到第3s末的過程中電路中電場能正在逐漸減小CD考點2：電磁振蕩的周期和頻率

影響電磁振蕩的周期和頻率的因素例3：(多選)要增大LC振蕩電路的頻率，下列方法正確的是(

)A．將正對著的電容器的兩個極板錯開些B．增大電容器的充電電荷量C．減少自感線圈的匝數D．抽出自感線圈中的鐵芯ACD

例4：為了測量儲罐中不導電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關S與電感L或電源相連，