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时间:2021-04-21
《物理选修3-4人教新课标14.2电磁振荡教案.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、14.2电磁振荡【教学目标】(一)知识与技能1.知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。2.LC回路中振荡电流的产生过程。3.知道在电磁振荡过程中,LC回路中的能量转化情况。4.知道电磁振荡的周期和频率。(二)过程与方法通过结合生活中各种相应现象及常识,理解电磁振荡在人们生活中的地位。(三)情感、态度与价值观1.体会物理知识在生活中的重要作用,培养勇于探索的精神。2.培养学生实验探求知识的意识,增强求知欲望。【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
2、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(L>500H,R<500Ω),200μF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【教学过程】(一)引入新课师:上节课我们已经了解了电磁波的发现历程,初步认识了电磁波。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。可是,电磁波是怎样产生的?它有哪些性质?它是怎
3、样传送信息的?要解决这些问题,我们首先来学习有关电磁振荡的知识。(二)进行新课1.电磁振荡的产生实验演示:(1)出示电路图投影片,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?[学生得出结论]电容器充电,上极板带正电。(3)提示学生注意观察示波器图象,然后将开关S扳到b点。[提问学生]你观察到什么信号?[学生回答]振幅逐渐减小的正弦交流信号。分析上述电路的主要组成部分,并指出示波器和电源分别用来显示信号波形和充电,板书LC回路定义。1、LC回路:由自感线圈和
4、电容器组成的电路叫做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,电容器的带电量和极板间场强,自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律,将结果填入表格,板书小标题和表格。2、LC回路的工作特点(图表和图象)(1)工作过程qEiB放电瞬间qmm00E放电过程qm→0Em→00→im0→Bm充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0放电过程qm→0Em→00→im0→Bm充电过程0→qm0→Ei→0B→0mmm其中qm,Em,im,Bm分别表示电量、场强、电流和磁感应强度的最大值
5、。先将示波器观察到的电流信号绘制成图象,然后根据上表请学生绘制i-t,q-t等图象,板书图象。(2)放电充电放电充电分析上述电流的变化特点,板书振荡电流概念。3、振荡电流、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流,实际振荡电流的频率很高,是高频正弦交流。继续分析振荡电流的来源,板书振荡电路概念。4、振荡电路,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC回路是一种简单的振荡电路。分析上图中各量随时间的变化关系,板书电磁振荡的概念。5、电磁振荡,振荡电路中的电荷、电流、电场和磁感应强度都发生同期性变化的现象
6、叫电磁振荡,在电磁振荡过程中,电场能和磁场能同时发生周期性变化。[请学生回答]本节开始观察到的振荡电流的振幅怎样变化?[学生回答]不断减小。师:由于电路中存在电阻,电阻消耗电能,转化为内能。另外,电路中的一部分能量还要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,所以,振荡电路中能量不断减少,振荡电流的振幅不断减小,最后会停止振荡。师:怎样才能保持振荡电流的振幅不变呢?生:可以不断地把能量补充到振荡电路中。师:在实际电路中,可以用晶体管等电子器件为LC电路补充能量。2.电磁振荡的周期和频率师:电磁振荡完成一次周期性
7、变化所需的时间叫周期,用T表示。一秒钟完成周期性变化的次数叫频率,用f表示。(给出上述定义之后,利用设问进行引导。)[设问]电磁振荡的周期和频率跟哪些因素有关呢?下面就通过实验来研究这个问题。[出示电路图投影片]根据电路图连接电路,将L、C调到某一值,然后通过开关S先给电容器充电,再观察振荡周期。分别改变L、C的值,先后重复上面操作,观察振荡周期是否变化。通过上面的实验发现,电磁振荡的周期跟电路中的工作元件有关,即与电路的特点有关。师:理论分析表明,LC回路的周期与自感系数L、电容C的关系是T=2π频率
8、:f=请学生填出公式中各量对应的单位。T(s)f(Hz)L(H)C(F)(三)课堂总结、点评本节学习了电磁振荡的产生过程,知道了什么是LC回路。在LC回路中,振荡电流、极板上的电量、电场能和磁场能都随时间按正弦规律作周期性变化。我们还知道了LC回路的振荡周期和频率=2,=。Tπf(四)课余作业预习下一节:电磁波的发射和接收。
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