2022年一电磁振荡教案 .pdf

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1、第一节电磁振荡本节教材分析LC 回路中的电磁振荡是本章的重点，LC 回路对于学生来说，是一种非常陌生的电路.从形式上看， 它的工作过程不如机械振动直观；从理论上看， 它是电容器和电感线圈中电场和磁场相互作用的复杂过程，因此，完成本节课的关键是做好演示实验.为了增强实验的直观性，一方面，要选择电阻值较小，电感值较大的线圈，使振荡电流的幅值和周期足够大.另一方面， 用示波器代替课本中的电流表.这样既可以使学生认识到振荡电流变化的周期性，又可以使学生认识到振荡电流的衰减. 要使学生从理论上认识电磁振荡过程中电场能和磁场能的相互转化过程，可以先引导学生复习电容器的充放电过程和电感对电流变化的阻碍作用，

2、然后逐步引导学生分析教材中的插图所示的电磁振荡过程，使学生明确电场能和磁场能的转化过程和转化原因. 电磁振荡理论作为电磁波发射的理论基础之一，为了不使学生在学习电磁波发射时形成模糊认识， 一方面要指出振荡电流与照明用交变电流的联系与区别，另一方面要注意电磁场中的磁场和振荡电路中线圈中的磁场的区别. 阻尼振荡和无阻尼振荡可通过演示实验和类比机械振动中的受迫振动来完成教学任务. 教学目标一、知识目标1.知道什么是LC 振荡电路和振荡电流. 2.知道 LC 回路中振荡电流的产生过程. 3.知道产生电磁振荡过程中，LC 振荡电路中的能量转换情况.知道阻尼振荡和无阻尼振荡. 二、能力目标1.培养学生的观

3、察能力. 2.培养学生的综合分析能力. 三、德育目标使学生认识事物的发展变化及其规律. 教学重点电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律. 教学难点LC 回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律. 教学方法演示分析法、类比推理法. 教学用具电感线圈一个（L500 H，R500 ） ，200 F金属化纸介电容一个，示波器、学生电源各一台，单刀双掷开关一个，LC 回路振荡过程模拟课件一份，导线若干. 课时安排1 课时教学过程一、引入新课师在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要.从移动电话到广播电视，从互联网到航空导航，从卫星遥感到宇宙探测，它们的工作和运行都要利用电磁波，那

4、么，电磁波是如何产生的？请同学们回忆机械波是怎样产生的？生机械波是机械振动在介质中传播形成的，机械波是一种特殊的机械振动. 师与此类似，电磁波是利用电磁振荡产生的.今天我们就来学习电磁振荡的知识. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 二、新课教学1.电磁振荡的产生演示（1）出示电路图投影片，按照电路图连接电路. （2）引导学生分析：将S 扳到 a 点，电容器是充电还是放电？上极板带何种电荷？生 S 接 a,电容器充电

5、，上极板带正电. （3） （提示学生注意观察示波器图像）然后将开关S扳到 b 点. 师同学们从示波器上观察到什么信号？说明了什么？生振幅逐渐减小的正弦交流信号.说明电路里产生了大小和方向都做周期性变化的电流 . 师物理上把大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做振荡电流.能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路.由自感线圈和电容器组成的振荡电路，称为LC 回路 . 演示多媒体课件演示从电容器放电瞬间开始，LC 回路在振荡过程中电容器的带电量、极板间场强、自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律，将结果填入下面的表格.其中 qm、Em、im、 Bm分别表示电量、电场强度、电流、磁感应强度的最大值. 生

6、观察并完成下列表格. 工作过程q E i B放电瞬间qmEm0 0 放电过程qm 0 Em0 0im0Bm充电过程0qm0Emim0 Bm0 放电过程qm 0 Em0 0im0Bm充电过程0qm0Emim0 Bm0 师请同学们将示波器观察到的电信号绘制成图像，然后根据上表绘制Bt、qt、Et 等图像 . 生图像如下图所示. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 师在 LC 回路中， 电容器极板上的电荷q、电路中的电流i

7、、电容器里的电场强度E、线圈磁场的磁感应强度B 都发生周期性的变化.这种现象叫电磁振荡. 2.阻尼振荡和无阻尼振荡师本节开始观察到的振荡电流的振幅怎样变化？生不断减小. 师振荡电流的振幅为什么减小？生 电路中的电阻消耗一部分电能，将电能转化为内能散失掉；还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空气中，电磁振荡的能量不断减少，所以振荡电流的振幅不断减小. 师物理上把这种振荡电流的振幅逐渐减小的电磁振荡叫阻尼振荡.假如电路中的能量不损失，振荡电流的振幅是否减小？生不减小. 师振荡电流的振幅保持不变的电磁振荡叫做无阻尼振荡，也叫等幅振荡. 生振荡电路中的能量损失不可避免，如何在实际电路中获得等幅振荡？

8、师振荡器可以不断地将电源的能量补充到振荡电路中，产生持续的等幅振荡. 三、小结本节学习了以下基本概念1.LC 回路的定义和振荡特点. 2.振荡电流的定义和特点. 3.振荡电路的定义. 4.电磁振荡的定义及其能量转化. 5.阻尼振荡和无阻尼振荡的定义和形成. 四、作业练习一第 1 题写在作业本上. 五、板书设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 六、本节优化训练设计1.LC 回路在振荡过程中，在电容器开始放电的瞬间，电

9、路中的电流为什么不能立即增大到最大值？2.LC 回路在振荡过程中，电容器刚放完电的瞬间，电路中的_能转化为 _能. 3.证明：对某一定值电容器，两极板间场强跟电容器所带电荷量成正比. 4.下图（ a）中 LC 振荡回路中电流随时间的变化关系图像，如图（b）所示，在t=0 时刻，电容器M 板带正电，在某段时间里，电路中的磁场能在减小，M 板仍带正电，则这段时间是图b 中的A.Oa 段B.ab 段C.bc 段D.cd 段参考答案：1.电容器开始放电瞬间，由于线圈的自感作用，阻碍电路中电流的增大，因此电路中的电流只能逐渐增大. 2.电场磁场3.证明：设电容器极板间距为d，极板正对面积为S，则 C=kdS4由 C=uQ,得出： u=CQ由于电容器极板间电场为匀强电场. 因此，由 E=du,得出： E=CdQ=SkQ4由于Sk4是与 Q 无关的常数 . 所以电容器极板间场强与电容器所带电荷量成正比. 4.D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -