1、电磁振荡教案（1）新课引入大家知不知道，在飞机上是不准打手机的，这是为什么呢？这是因为手机发射的电磁波会对飞机的雷达系统、导航系统形成干扰，使这些设备不能正常工作。那么电磁波到底是什么？为什么具有那么大的威力？它又是怎样产生呢？这就是我们这一章要学习的内容。好！那我们今天先从电磁振荡开始学习。（2）教学过程 观察演示实验：介绍仪器：电容 C、电感 L、电流表 G、电池组、晶体管振荡器、示波器。演示实验：将晶体管振荡器接入 LC 电路，接着把开关扳到电池组一边，给电容器充电，稍后再把开关扳到线圈 b 端，让电容器放电。（提醒学生注意观察电流表指针的变化）现象和分析：现象：电流表指针左右摆动。表明
2、：电路中产生大小和方向做周期性变化的电流。 引出概念：振荡电流大小和方向交替变化的电流。振荡电路能产生振荡电流的电路。 （LC 振荡电路）演示实验：将振荡电流信号接入示波器观察波形。现象和分析：现象：波形按正弦规律变化。表明：振荡电流实质就是高频的交流电。 振荡电流是如何产生呢？接下来让我们着重来研究。 分析振荡电流的产生过程1）充电结束过程（如图 1） ，电容器中存储一定的电场能（E 电） 。2）放电过程过程（如图 2） ，Q 、U、E 电场能I、B、E 磁场能，电场能向磁场能转化，从振荡电流的波形图可看出，电流是逐渐增大的，那么为什么电流不会立刻达到最大值呢？这是由于线圈的自感作用，当 i
3、 增加时，自感电动势阻碍 i 增加，使 i 按正弦规律增加。3）放电结束时（如图 3） ，q =0，e 电场能=0，i 最大，e 磁场能最大，电场能完全转换成磁场能。4）反向充电过程（如图 4） ，当 C 放完电时，由于 L 的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍保持原方向流动，经 C 反向充电，Q、U、E 电场能E 磁场能、I ，磁场能向电场能转化的过程。5）反向充电结束（如图 5） ，Q、E 增为最大，I=0、E=0。磁场能向电场能转化结束。6）反向放电过程（如图 6） ，同理 2，Q 、U、E 电场能，I、B、E 磁场能，电场能转化为磁场能。7）放电结束，Q=0，E 电场能=0
4、，i、E 磁场能都增为最大，电场能完全转换成磁场能。 总结分析方法：（1）电场能与电容器上的电荷有关，Q 、E 电场能，Q 、E 电场能（2）磁场能与流过线圈的电流有关，I、E 磁场能，I、E 磁场能（3）Q、I，Q、I（4）在理想的 LC 振荡电路中，在任何时刻，电场能和磁场能的总和不变。（5）放电过程是电场能转换磁场能的过程。（6）充电过程是磁场能转换电场能的过程。 无阻尼振荡和阻尼振荡（1）振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅将不变， （如图 1） ，叫做无阻尼振荡（或等幅振荡） 。（2）阻尼振荡，任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减少（如图 2） ，叫做阻尼振
5、荡（或减幅振荡） 。实验中因为加了晶体管振荡器，周期的给电路补充能量，相当于受迫振荡。 LC 回路与简谐振动的类比 课堂练习LC 回路中电容器两端电压 u 随时间 t 的变化关系如图所示，则A 在时刻 t1 电路中电流最大B 在时刻 t2 电路中的磁场能最大LC 回路 简谐振动1）给电容器充电 1）外力把 m 拉离平衡位置做功2）电容 C 2）弹性系数 k（或单摆的 l）3）电感 L（相当于惯性） 3）振动质量 m（惯性）4）电荷 Q 4）位移 X5）电流 I 5）速度 V6）电场能 E 电 6）势能 Ep7）磁场能 E 磁 7）动能 EkC 从时刻 t2 至 t3，电路中的电场能不断增大D
6、从时刻 t3 至 t4，电容器的带电量不断增大教学设计一、 教学目标1）理解振荡电路和振荡电流的定义。2）理解振荡电流之所以按正弦规律变化是因为自感电动势阻碍电流的变化。3）会分析振荡电流变化过程中，电场能和磁场能的相互转化的规律，并会分析振荡电流在一个周期变化过程中，电容器上电荷的变化情况及电感线圈中电流的大小和方向的变化情况。4）知道无阻尼振荡和阻尼振荡概念。二、 教学重点和难点1）通过演示实验总结出几个抽象概念：振荡电路、振荡电流、电磁振荡现象。2）分析 LC 回路中振荡电流的产生过程是本节的重点和难点，电磁振荡产生的物理过程较为抽象，所以重点放在电路中电场能和磁场能的相互转化规律。还必须明确回路电流与电容器板上电荷的变化情况恰好相反，电流增大，电荷减少；电流最大，电荷最小（为零） 。3）明确线圈的自感电动势阻碍振荡电流的变化。三、 教学方法举例、提问、演示实验、讨论、类比等教学方法。四、 教具：电容 C、电感 L、电流表 G、电池组、晶体管振荡器、示波器。五、 教学流程图：通过举例引入新课演示 LC 电磁振荡的现象，引导学生观察电流的变化和特点总结出振荡电路和振荡电流的定义。分析振荡电流的产生过程（分析 Q 和 I 的变化和关系；分析 E 电和 E 磁之间的转化）总结分析电路的依据概括出无阻尼振荡和阻尼振荡的两个概念将 LC 回路与简谐振动进行类比做练习以巩固所学知识
