【教案】电磁振荡的周期和频率教案.docVIP

18．2 电磁振荡的周期和频率 一、教目标 1LC振荡电路的固有周期（）或定性分析有关问题，并能正确应用公式进行相关的计算 二、重点、难点1．重点：LC振荡电路的周期公式，频率公式是教材中的重点内容。通过实验现象观察，定性地得出电感L大（）C大（）（） 2．难点：为什么电容越大，电感越大，周期就越大？通过对电容充放电作用，进行定性分析，以利于加深对公式的理解。 三、教具 1LC振荡回路示教板，准备两个以上电感不同的线圈（220V线圈） 2．大屏幕示波器（） 四、五、学生活动设计 1L、电容C值大小定性关系。 2．通过对小收音机的观察，分析收音机谐振电路的周期是如何调节的。 3．通过练习训练，巩固周期频率公式。 六、教学 通过上节课我们电磁振荡有周期性，振荡电流周期是由什么因素决定的呢？电感LC的大小对振荡的快慢有怎样的影响？其它因素（qi、U大小） （二）进行新课 1．电磁振荡的周期和频率 （1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率：一秒钟内完成周期性变化的次数 （3）固有周期和固有频率振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率。 电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LCL、电容C有何关系（） 演示实验 简介图1L值较大（220V或二个110V可拆变压器线圈串联而成）2-3（100F、500μF、1000μF）（）（6V45V） 操作和观察　 （）L或C值，发生电磁振荡时，电流表指针摆动的快慢程度（）L、C值的初步关系是什么？ 启发同学根据实验现象，推理、分析得到①电容CL越大，振荡周期T就越长，频率越低。②当电感L不变时，电容C越大，振荡周期就越长，频率越低。 换用不同电压的电源，当LC值不变时，表针摆动的快慢程度相同（） 在同学回答的基础上小结指出 LC（T）（f）L和电容器的电容C 提出问题：上述现象如何解释？ 归纳指出：电容越大，容纳电荷就越多，充放电需要的时间就越长，因而周期就长，频率就低。线圈的电感L越大，阻碍电流变化的延时作用就越强，使放电、充电的时间就越长，因而周期就越长，频率就越低，总而言之，LC（LC的值） 2．固有周期和固有频率公式 大量精确的实验和电磁学理论证明，电磁振荡的周期T 式中Tf、L、C的单位分别是秒、赫、亨和法（s、Hz、H、F） 公式表明，适当地选择电容CL，就可以使电路的固有周期和频率符合我们的各种需要，通常应用中是可变电容器和电感线圈组成LC电路，要得到不同周期和频率的振荡电流，可通过改变电容器的电容C来实现，如图2所示；亦可通过改变电感L来实现，如图3所示。 收音机中调节谐振电路的周期，就是通过调节可变电容来实现的。 让学生打开收音机，观察并找到调谐电容。调节调揩旋钮时，观察动片的变化。 要求学生分析 旋入动片，旋出动片时正对面积如何变化？电容C （2）C变化对周期、频率大小变化有何关系 （三）巩固练习（） 例1　 4所示的LC振荡电路中，可变电容器C的取值范围为10pF～360pF，线圈的电感L＝0.10H，求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大？最低频率又为多少？ 解析：由振荡电路的频率公式 当电容最小等于10Pf时，振荡电流的频率最高，Hz 当电容最大等于360Pf时，振荡电流的频率最低，Hz 【例2　 LC振荡电路，当电容调节为C1＝200pF时，能产生频率为f1=500kHz的振荡电流，要获得频率为f2＝1.0×103kHz的振荡电流，则可变容器应调为多大？（L保持不变） 解析 由于电感L保持不变 所以 所以F=50pF 　【例5（）LC振荡电路中规定图示电流方向为电流i的正方向，则振荡电流随时间变化的图象如图5（） 图5 那么，电路中各物理量在一个周期内的情况是 _______ _______时刻，线圈中的磁场最强 _______时刻，电容器两板间的电场强度值最大 _______时刻，电路中电流达到反向最大值 _______时间内是对电容器的充电过程 解析　 C正在放电，当t＝0时，C带电量最多，两板间电压最大，电场能也最大，而此时磁场能最小（）i最小（）C放电的持续，带电量、电压、电场能将逐渐减小，而磁场能、电流i将逐渐变大，磁场能、电流达到最大之后由于电感L和电容C的作用，将对电容反向充电，直至最大，依此类推，故可得知，A、C时刻电流最大，磁场最强，电场为零，C带电量为零，当电流为零时（O、B、D）C时刻电流达到最大，电容经过T/4放电完毕后，紧接着又对电容反向充电，又经T/4，充电到最大值，即带电量、电压、电场能达最大，磁场能、电流变为零，这个过程对应着图中的A→B，类似的道理可知C→D也是对电容的充电过程。 （） 1．LC振荡电路的周期公式，频率公式要理解其物理含义，它只由电路本身的特性（LC值）LC回路中的电感L或电容C