第十九章 电磁场和电磁波

一、电磁振荡

教学目标：

一、知识目标

1、理解lc回路中产生振荡电流的过程.

2、会分析电磁振荡过程中，电容器上对应的电荷，线圈中对应的电流，以及与之联系的电场，磁场和能量变化的规律.

3、知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别.

二、能力目标

通过观察演示实验，概括出电磁振荡等概念，培养学生观察能力，类比推理能力，以及理解和概括能力.

三、情感目标

通过对振荡电流波形观察，发现图像的对称、曲线美，并让学生领会物理规律的美.

课时安排：1课时

教学用具：lc振荡电路演示仪，大屏幕示波器，自制模拟振荡过程动画软件.

师生互动活动设计：教师先演示给学生观察并讲解电磁振荡的基本概念.再利用投影幻灯片并类比单摆振动、讲解电磁振荡前半周期经历的过程，然后启发指导学生自己分析后半周期的振荡过程.

教学过程

1、演示电磁振荡的实验，学习有关概念.

以图示连接电路.

像这样产生的大小和方向交替变化的电流，叫做振荡电流，能产生振荡电流的

电路，叫振荡电路，上面的lc回路叫lc振荡电路.

再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形，就会发现，lc回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样，也是按正弦规律变化的.指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电，它也是按正弦规律变化的.

2、电磁振荡的产生过程，（可结合投影幻灯法，启发思考进行分析讲解）.

（1）、图（1）→图（2）过程的分析讲解：

由于c上带电量最多，两极间电压也应为最大，对应的电场能最大，当c上带电量减少时，即电容器放电时，两极间电压也应减小，同时电场能减少，因为电感线图l对电流的变化有“阻碍”作用，即对放电过程有“阻碍”作用，所以放电过程不是“瞬间”完成，而是“逐渐”完成的，也就是振荡电流是“逐渐”增大的，当c上带电量为零时，放电完毕，此时，电流达到最大值，同时磁场能达到最大值，要注意的是，电流取得最大值时，电压为零.

（2）、图（2）→图（3）过程的分析讲解：

图（2）是放电完毕的时刻，也是反向充电的开始的时刻，当电流达最大后要减小，同样因为线圈l产生自感电动势，将“阻碍”电流减小，所以电流“逐渐”减小，电容器两极带电量“逐渐”增加，磁场能“逐渐”转化为电场能，到图（3）状态时，电流为零，磁场能为零，带电量、自感电动势、电场能达到最大值，应注意，自感电动势跟电容器两极电压是相等的.

小结：

放电过程：

充电过程：

关于图（3）→图（4）和图（4）→图（5）的分析，可以让学

生自己结会阅读课本完成，并让学生明确电流的方向和哪一极带正电.

【例】如图（甲）、（乙）所示

（1）（甲）图正处充电过程还是放电过程？自感电动势如何变化？

（2）（乙）图是处充电过程，则电容器上极带正电还是负电？

分析：从电路角度来认识：当电容器为电源时，就是放电过程，当电感线圈为电源时，就为充电过程，再根据电流应从电源正极流出、负极流进的特征，较容易判定.

（1）假设（甲）图中l为电源，应有以下等效电路（图甲）电容器上极应带正电，但注意到电容器上极带负电.

不符题设，则应是电容器为电源，所以（甲）图应是放电过程.共2页，当前第1页12