直流电动机教案示例.docx

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1、直流电动机教案示例感应电动机 教学目标 一、学问目标1、知道电磁驱动现象2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场，知道这就是感应电动机的原理3、知道感应电动机的基本构造：定子和转子4、知道感应电动机的优点，知道能运用感应电动机是三相交变电流的突出优点 二、实力目标1、培育学生对学问进行类比分析的实力2、培育学生接受新事物、解决新问题实力3、努力培育学生的实际动手操作实力 三、情感目标1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的探讨进展，激发他们的爱国热忱和立志学习、报效祖国的情感2、在视察电动机的构造的过程中，使学生养成对新学问和新事物的探究热忱 教学建议 1、由于感应电动机的突出优点，使它应用非常广

2、泛、本节对它做了简洁的介绍，以开阔学生眼界，增加实际学问但作为选学内容，对学生没有太高的要求，做些介绍就可以了2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象，本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场，做到电磁驱动，这就是感应电动机的原理这有利于新旧学问的联系和加强学生学以致用的意识有条件的可以看实物或带学生参观，以增加实际学问3、课本中的感应电动机的内容，简要地介绍了感应电动机的转动原理，其中的核心内容是旋转磁场概念建议老师假如可能的话，应找一台电动机，拆开了让学生看一看各个部分的形态三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛，最好能让学生看一些实际例子 -示例 感应电

3、动机 教学打算：幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁教学过程（）：一、学问回顾电磁驱动现象说明二、新课教学：感应电动机1、过回忆绍电磁驱动现象：在U形磁铁中间放一个铝框，假如转动磁铁，造成一个旋转磁场铝框就随着转动这种电磁驱动现象告知学生感应电动机就是应用该原理来工作的2、旋转磁场的产生方法：旋转磁铁可以得到旋转磁场在线圈中通入三相沟通电也可以得到旋转磁场3、感应电动机的结构介绍定子：固定的电枢称为定子转子：中间转动的铁心以及铁心上镶嵌的铜条叫转子4、鼠笼式电动机模型介绍感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条（或铝条）和两个铜环（或铝环）连在

4、一起制成的，形态像个鼠笼，所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机5、感应电动机的转动方向限制由于感应电动机的构造简洁，因此假如要变更转子的转动方向，只须要把定子上的随意两组线圈的电流互换一下就就可以通过变更旋转磁场的旋转方一直变更转子的转动这种电动机在制造、运用和保养上都比较简洁，被广泛应用在工农业生产上 高考物理一轮复习电流（下）直流电 第25讲电流（下）直流电经典精讲 题一：如图所示电路中，R1=100，滑动变阻器的总电阻R=100，A、B两端电压恒定，且UAB=12V。当S断开时，滑动变阻器R滑动头P由a移至b的过程中，R1两端的电压由V变至V；当S闭合时，滑动变阻器R滑动头P由a移至b的过

5、程中，R1两端的电压由_V变至V。当滑动头P在滑动变阻器的中点时，R1两端的电压为V。 题二：如图所示，闭合开关S并调整滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若接着将P向下移动，则三灯亮度的改变状况为：（）AA灯变亮B.B灯变亮BC.A灯最亮D.C灯最亮 题三：将标有“110V60W”和“110V40W”的两盏灯L1和L2，接在220V的电源上，若要使这两盏灯都能正常发光，图所示的几种电路中，可行的是（） 题四：在如图所示的电路中，电池的电动势E5V，内电阻r10，固定电阻R90，R0是可变电阻，在R0由零增加到400的过程中，求：（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功

6、率。（2）电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。 题五：如图所示，电阻R1=8，直流电动机内电阻R2=2，当开关K断开时，电阻R1消耗的电功率为2.88W，电源的效率为80%；当开关K接通后，电阻R1消耗的电功率为2W。试求开关接通后，电动机输出的机械功率（除电动机内电阻外其它损耗不计）。 题六：在如图所示电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P断开哪一个电键后P会向下运动?（）AK1BK2CK3DK4第25讲电流（下）直流电经典精讲题一：12，6；12，0；4.8题二：AD题三：BC题四：（1）当R0的阻值为100时，它消耗的热

7、功率最大。最大热功率为1/16W（2）0.01W题五：1.5W题六：C 高二物理教案：感应电动机教学设计 高二物理教案：感应电动机教学设计 教学目标 一、学问目标 1、知道电磁驱动现象 2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场，知道这就是感应电动机的原理 3、知道感应电动机的基本构造：定子和转子 4、知道感应电动机的优点，知道能运用感应电动机是三相交变电流的突出优点 二、实力目标 1、培育学生对学问进行类比分析的实力 2、培育学生接受新事物、解决新问题实力 3、努力培育学生的实际动手操作实力 三、情感目标 1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的探讨进展，激发他们的爱国热忱和立志学习、报效祖国的情

8、感 2、在视察电动机的构造的过程中，使学生养成对新学问和新事物的探究热忱 教学建议 1、由于感应电动机的突出优点，使它应用非常广泛、本节对它做了简洁的介绍，以开阔学生眼界，增加实际学问但作为选学内容，对学生没有太高的要求，做些介绍就可以了 2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象，本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场，做到电磁驱动，这就是感应电动机的原理这有利于新旧学问的联系和加强学生学以致用的意识有条件的可以看实物或带学生参观，以增加实际学问 3、课本中的感应电动机的内容，简要地介绍了感应电动机的转动原理，其中的核心内容是旋转磁场概念建议老师假如可能的话，

9、应找一台电动机，拆开了让学生看一看各个部分的形态三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛，最好能让学生看一些实际例子 教学设计示例 感应电动机 教学打算：幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁 教学过程： 一、学问回顾 电磁驱动现象说明 二、新课教学： 感应电动机 1、过回忆绍电磁驱动现象：在U形磁铁中间放一个铝框，假如转动磁铁，造成一个旋转磁场铝框就随着转动这种电磁驱动现象 告知学生感应电动机就是应用该原理来工作的 2、旋转磁场的产生方法： 旋转磁铁可以得到旋转磁场 在线圈中通入三相沟通电也可以得到旋转磁场 3、感应电动机的结构介绍 定子：固定的电枢称为定子 转子：中间转动的铁心以及铁心

10、上镶嵌的铜条叫转子 4、鼠笼式电动机模型介绍 感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条（或铝条）和两个铜环（或铝环）连在一起制成的，形态像个鼠笼，所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机 5、感应电动机的转动方向限制 由于感应电动机的构造简洁，因此假如要变更转子的转动方向，只须要把定子上的随意两组线圈的电流互换一下就就可以通过变更旋转磁场的旋转方一直变更转子的转动 这种电动机在制造、运用和保养上都比较简洁，被广泛应用在工农业生产上 沟通电 沟通电、电磁振荡电磁波类型：复习课沟通电的产生及改变规律一、交变电流的产生1交变电流的定义：大小和方向都随时间作周期性

11、改变的电流，叫做交变电流。2正弦交变电流：按正弦规律改变的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，正弦交变电流的图象是正弦函数曲线线圈每转动一周，感应电流的方向变更两次。3.产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴做匀速转动，线圈中就会产生出正(余)弦交变电流留意：只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正(余)弦交变电流二正弦沟通电的改变规律线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动1当从图122即中性面位置起先在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：t是从该位置经t时间

12、线框转过的角度；t也是线速度V与磁感应强度B的夹角；。是线框面与中性面的夹角2当从图121位置起先计时：则：e=mcost，iImcostt是线框在时间t转过的角度；是线框与磁感应强度B的夹角；此时V、B间夹角为（/2一t）3对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BS；对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBS。对于总电阻为R的闭合电路来说Im=三几个物理量1中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面如图122所示的位置为中性面，对它进行以下说明：中性面的特点：(1)此位置穿过线框的磁通量最多(2)但此位置磁通量的改变率为零感应电动势为零所以e=msint=0，iImsint=0(3)此位置是电流方向发生

13、改变的位置，详细对应图123中的t2，t4时刻，线圈转动一周，2次经过中性面电流的方向变更两次，频率为50Hz的沟通电每秒方向变更100次2沟通电的最大值：mBS当为N匝时(1)是匀速转动的角速度，其单位肯定为弧度秒，nad/s(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B在同始终线上(3)最大值对应图123中的t1、t2时刻，每周中出现两次3瞬时值交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同e=msint，iImsint代入时间即可求出过写瞬时值时，不要遗忘写单位，如m=220V,=100,则e=220sin100tV,不行遗忘写伏,电流同样如此4有效值：为了度

14、量沟通电做功状况人们引入有效值，它是依据电流的热效应而定的就是分别用沟通电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为沟通电的有效值(1)有效值跟最大值的关系m=U有效，Im=I有效(2)伏特表与安培表读数为有效值(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值5.平均值：交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值其数值可以用计算某段时间内的交变电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值例在0内，注：如何应用交变电流的四值？在探讨电容器的耐压值时只能用峰值在探讨交变电流做功、电功率及产生热量时，只能用有效值在探讨交变电流通过导体

15、截面电量时，只能用平均值在探讨某一时刻线圈受到的电磁力矩时，只能用瞬时值另外，各种沟通电表指示的电压、电流和沟通电器上标注的额定电流、额定电压，指的都是有效值与热效应有关的计算，如保险丝的熔断电流等都必需用有效值要搞清正(余)弦沟通电有效值与最大值的关系，另外对特别沟通电(如方波沟通电)的有效值与最大值的关系能依据有效值的定义进行计算在沟通电路中欧姆定律同样适用6周期与频率：沟通电完成一次全改变的时间为周期；每秒钟完成全改变的次数叫沟通电的频率单位1/秒为赫兹（Hz）周期T：交变电流完成一次周期性改变(线圈转一周)所需的时间频率f：交变电流在1s内完成周期性改变的次数周期和频率的关系：或角速度

16、：我国工农业生产和生活用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz三、最大值、平均值和有效值的应用1、正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、即时值和平均值的区分。以电动势为例：最大值用Em表示，有效值用E表示，即时值用e表示，平均值用表示。它们的关系为：E=Em/，e=Emsint。平均值不常用，必要时要用法拉第电磁感应定律干脆求：。切记。特殊要留意，有效值和平均值是不同的两个物理量，有效值是对能的平均结果，平均值是对时间的平均值。在一个周期内的前半个周期内感应电动势的平均值为最大值的2/倍，而一个周期内的平均感应电动势为零。2、我们求沟通电做功时，用有效值，求通过某一电阻电量

17、时肯定要用电流的平均值沟通电，在不同时间内平均感应电动势，平均电流不同考虑电容器的耐压值时则要用最大值。3、交变电流的有效值是依据电流的热效应规定的：让沟通和直流通过相同阻值的电阻，假如它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这始终流的数值叫做这一沟通的有效值。只有正弦交变电流的有效值才肯定是最大值的/2倍。通常所说的交变电流的电流、电压;沟通电表的读数;沟通电器的额定电压、额定电流;保险丝的熔断电流等都指有效值。（3）生活中用的市电电压为220V，其最大值为220V=311V（有时写为310V），频率为50HZ，所以其电压即时值的表达式为u=311sin314tV。 沟通电的图象、感抗与容抗基

18、础学问一、.正弦沟通电的图像1.任何物理规律的表达都可以有表达式和图像两种方法，沟通电的改变除用瞬时值表达式外，也可以用图像来进行表述.其主要结构是横轴为时间t或角度，纵轴为感应电动势E、沟通电压U或沟通电流I.正弦沟通电的电动势、电流、电压图像都是正弦(或余弦)曲线。交变电流的改变在图象上能很直观地表示出来，例如右图所示可以推断出产生这交变电流的线圈是垂直于中性面位置时起先计时的，表达式应为e=Emcost，图象中A、B、C时刻线圈的位置A、B为中性面，C为线圈平面平行于磁场方向。2.在图像中可由纵轴读出沟通电的最大值，由横轴读出沟通电的周期或线圈转过的角度=t.3.由于穿过线圈的磁通量与产

19、生的感应电动势随时间改变的函数关系是互余的，因此利用这个关系也可以探讨穿过线圈的磁通量等问题.二、电感和电容对沟通电的作用电阻对沟通电流和直流电流一样有阻碍作用，电流通过电阻时做功而产生热效应；电感对沟通电流有阻碍作用，大小用感抗来表示，感抗的大小与电感线圈及交变电流的频率有关；电容对沟通电流有阻碍作用，大小用容抗来表示，容抗的大小与电容及交变电流的频率有关。1.电感对交变电流的阻碍作用在沟通电路中，电感线圈除本身的电阻对电流有阻碍作用以外，由于自感现象，对电流起着阻碍作用。假如线圈电阻很小，可忽视不计，那么此时电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗(XL)来表示。由于交变电流大小和方向都在发生

20、周期性改变，因而在通过电感线圈时，线圈上匀产生自感电动势，自感电动势总是阻碍沟通电的改变。又因为自感电动势的大小与自感系数(L)和电流的改变率有关，所以自感系数的大小和交变电流频率的凹凸确定了感抗的大小。关系式为：XL=2fL此式表明线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的作用就越大，感抗也就越大。自感系数很大的线圈有通直流、阻沟通的作用，自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用.电感线圈又叫扼流圈，扼流圈有两种：一种是通直流、阻沟通的低频扼流圈；另一种是通低频、阻高频的高频扼流圈。2.电容器对交变电流的阻碍作用直流电流是不能通过电容器的，但在电容器两端加上交变电压时，通过电容

21、器的充放电，即可实现电流“通过”电容器。这样，电容器对交变电流的阻碍作用就不是无限大了，而是有肯定的大小，用容抗(XC)来表示电容器阻碍电流作用的大小，容抗的大小与交变电流的频率和电容器的电容有关，关系式为：.此式表明电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容对电流的阻碍作用越小，容抗也就越小。由于电容大的电容器对频率高的沟通电流有很好的通过作用，因而可以做成高频旁路电容器，通高频、阻低频；利用电容器对直流的阻挡作用，可以做成隔直电容器，通沟通、阻直流。电容的作用不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、元件及机壳间，当沟通电频率很高时，电容的影响就会很大.通常一些电器设备和电子仪器的外壳

22、会给人以电击的感觉，甚至能使测试笔氖管发光，就是这个缘由. 变压器、电能输送基础学问一、变压器1志向变压器的构造、作用、原理及特征构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器作用：在输送电能的过程中变更电压原理：其工作原理是利用了电磁感应现象特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中变更交变电压2志向变压器的志向化条件及其规律在志向变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的缘由，原、副线圈中都将产生感应电动势，依据法拉第电磁感应定律有：，忽视原、副线圈内阻，有U1E1，U2E2另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽视漏磁,即认为在随意时刻穿

23、过原,副线圈的磁感线条数都相等,于是又有由此便可得志向变压器的电压改变规律为在此基础上再忽视变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有P1=P2而P1=I1U1P2=I2U2于是又得志向变压器的电流改变规律为由此可见：（1）志向变压器的志向化条件一般指的是：忽视原、副线圈内阻上的分压，忽视原、副线圈磁通量的差别，忽视变压器自身的能量损耗（事实上还忽视了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别）（2）志向变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述志向条件下的新的表现形式3、规律小结（1）熟记两个基本公式：，即对同一

24、变压器的随意两个线圈，都有电压和匝数成正比。P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于全部输出功率之和。（2）原副线圈中过每匝线圈通量的改变率相等（3）原副线圈中电流改变规律一样，电流的周期频率一样（4）公式，中，原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值（5）须要特殊引起留意的是：只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：变压器的输入功率由输出功率确定，往往用到：，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电

25、阻值成反比。式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。事实上，R越大，负载越小；R越小，负载越大。这一点在审题时要特殊留意。（6）当副线圈中有二个以上线圈同时工作时，U1U2U3=n1n2n3，但电流不行=，此状况必需用原副线圈功率相等来求电流（7）变压器可以使输出电压上升或降低，但不行能使输出功率变大假如是志向变压器输出功率也不行能削减（8）通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载4、几种常用的变压器(1)自耦变压器图是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。假如把整个线圈作原线圈，副线圈只

26、取线圈的一部分，就可以降低电压；假如把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以上升电压。 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB之间加上输入电压U1。移动滑动触头P的位置就可以调整输出电压U2。(2)互感器互感器也是一种变压器。沟通电压表和电流表都有肯定的量度范围，不能干脆测量高电压和大电流。用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。这种变压器叫做互感器。互感器分电压互感器和电流互感器两种。a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入沟通电压表。依据电压表测得的电压U

27、2和铭牌上注明的变压比(U1/U2)，可以算出高压电路中的电压。为了工作平安，电压互感器的铁壳和副线圈应当接地。b、电流互感器电流互感器用来把大电流变成小电流。它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入沟通电流表。依据电流表测得的电流I2和铭牌上注明的变流比(I1/I2)，可以算出被测电路中的电流。假如被测电路是高压电路，为了工作平安，同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地。【例4】在变电站里，常常要用沟通电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 A.B.C.D. 解：电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多。监测每相

28、的电流必需将原线圈串联在火线中。选A。二、电能输送1电路中电能损失P耗=I2R=，切不用U2/R来算，当用此式时，U必需是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算2远距离输电。肯定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并根据规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为也应当采纳相应的符号来表示。从图中应当看出功率之间的关系是：电压之间的关系是：电流之间的关系是：可见其中电流之间的关系最简洁，中只要知道一个，另两个总和它相等。因此电流往往是这类问题的突破口。输电线上的功率损失和电压损失也是须要特殊留意的。分析和计算时都必需用

29、，而不能用。特殊重要的是要求会分析输电线上的功率损失，由此得出结论：削减输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积，当然选择前者。若输电线功率损失已经确定，那么上升输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。须要引起留意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。规律方法一、解决变压器问题的常用方法解题思路1电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/

30、n3=解题思路2功率思路.志向变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+解题思路3电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+解题思路4（变压器动态问题）制约思路.（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）肯定时，输出电压U2由输入电压确定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）肯定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2确定，即I1=n2I2/n1，可简述为“

31、副制约原”.（3）负载制约：变压器副线圈中的功率P2由用户负载确定，P2=P负1+P负2+；变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2；总功率P总=P线+P2.动态分析问题的思路程序可表示为：U1P1解题思路5原理思路.变压器原线圈中磁通量发生改变，铁芯中/t相等；当遇到“”型变压器时有1/t=2/t+3/t,此式适用于沟通电或电压（电流）改变的直流电，但不适用于稳压或恒定电流的状况. 二、远距离输电 电磁振荡电磁波基础学问一、电磁振荡在振荡电路里产生振荡电流的过程中，由容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性改变的现象，叫做电磁

32、振荡。1.LC振荡电路由自感线圈和电容器组成的电路就是最简洁的振荡电路，简称LC回路。在LC回路里，产生的大小和方向都做周期性改变的电流，叫做振荡电流。如图所示，先将电键S和1接触，电键闭合后电源给电容器C充电，然后S和2接触，在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性改变的电流叫振荡电流2电磁振荡在产生振荡电流的过程中，电容器上极板上的电荷q，电路中的电流i，电容器内电场强度E，线圈中磁感应强度B都发生周期性的改变，这种现象叫做电磁振荡（1）从振荡的表象上看：LC振荡过程事实上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。（2）从物理本质上看：LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放

33、电的形式相互转化的过程。3振荡的周期和频率电磁振荡完成一次周期性改变须要的时间叫做周期。一秒钟内完成的周期性改变的次数叫做频率。在电磁振荡发生时，假如不存在能量损失，也不受外界其它因素的影响，这时的振荡周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。理论探讨表明，周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系：留意：当电路定了，该电路的周期与频率就是定值，与电路中电流的大小，电容器上带电量多少无关4LC振荡过程中规律的表达。（1）定性表达。在LC振荡过程中，磁场能及与磁场能相磁的物理量（如线圈中电流强度、线圈电流四周的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等）和电场能及与电场能相关的

34、物理量（如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等）都随时间做周期相同的周期性改变。这两组量中，一组最大时，另一组恰最小；一组增大时，另一组正减小。这一特征正是能的转化和守恒定律所确定的。（2）定量表达。在LC振荡过程中，尽管磁场能和电场能的改变曲线都比较困难，但与之相关的其他物理量和改变状况却都可以用简洁的正（余）弱曲线给出定量表达。以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i（与磁场能相关）和电容器C的极板间沟通电压u（与电场能相关）为例，其改变曲线分别如图中所示。 留意：分析电磁振荡要驾驭以下三个要点（突出能量守恒的观点）：志向的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和不

35、变。回路中电流越大，L中的磁场能越大（磁通量越大）。极板上电荷量越大，C中电场能越大（板间场强越大、两板间电压越高、磁通量改变率越大）。因此LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数。5LC振荡过程的阶段分析和特别状态如图所示，在O、t2、t4时刻，线圈中振荡电流i为0，磁场能最小，而电容器极板间电压u恰好达到最大值，电场能最多，在t1、t3时刻则正相反，振荡电流、磁场能均达到最大值，而电压为0，电场能最少。在Ot1和t2t3阶段，电流增加，磁场能增多，而电压降低，电场能减小，这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段；在t1t2和t3t4阶段，电流减弱，磁场能减小，而电压上升，电场能增多，这

36、是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。振荡电路的状态 时刻t=0t=t=t=TT极板上的电量最大零最大零最大振荡电流ii=0正向最大i=0反向最大I=0电场能最大零最大零最大磁场能零最大零最大零 二电磁场、电磁波1麦克斯韦电磁场理论的要点：（1）改变的磁（电）场将产生电（磁）场。（2）改变的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于磁（电）场的改变率。详细地说，匀称改变的磁（电）场将产生恒定的电（磁）场，非匀称改变的磁（电）场将产生改变的电（磁）场，周期性改变的磁（电）场将产生周期相同的周期性改变的电（磁）场。（3）改变的磁场和改变的电场相互联系着，形成一个不行分别的统一体电磁场。改变的电场，其四周

37、产生磁场，改变的磁场其四周产生电场留意：匀称改变的电场（或磁场）其四周产生稳定的磁场（或电场）2电磁场：改变的电场磁场形成一个不行分割的统一体叫电磁场3电磁波电磁波是怎样产生的：假如在空间某处发生了周期性改变的电场，就会在空间引起周期性改变的磁场，这个周期性改变的磁场又会在较远的空间引起新的周期性改变的电场，新的周期性改变的电场又会在更远的空间引起新的周期性改变的磁场这样，电磁场就由近及远向四周空间传播开去，形成了电磁波。电磁波的特点：a.电磁波的传播不须要介质，但可以在介质中传播。b.电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。电磁波的传播不须要靠别的物质

38、作介质，在真空中也能传播。c.电磁波的波速等于光速，事实上，光就是特定频率范围内的电磁波。电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是：=C/f。此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式。d场是能量贮存的场所，电磁波贮存电磁能e赫兹用试验证明白电磁波的存在，还测定了电磁波的波长和频率，得到了电磁波的传播速度留意：要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：改变的磁场产生电场，改变的电场产生磁场。可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。根据麦克斯韦的电磁场理论，改变的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不行分别的统一的场，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场

39、的两种详细表现。4.无线电波的放射和接收无线电技术中运用的电磁波叫做无线电波。无线电波的波长从几毫米到几十千米。依据波长(或频率)，通常将无线电波分成几个波段，每个波段的无线电波分别有不同的用途。无线电波的放射：无线电波的放射必需采纳开放电路，如图所示，开放电路由振荡器、互感线圈、天线、地线等几部分组成。说明：有效地放射电磁波的条件是：频率足够高（单位时间内辐射出的能量Pf4）；形成开放电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间离里去）。在放射用于通信等无线电波时，必需让电磁波随各种信号而变更，这一过程叫调制。使高频振荡的振幅随信号而变更叫做调幅，使高频振荡的频率随信号而变更叫做调频。无线电波的接

40、收：无线电波的接收必需采纳调谐电路，如图所示，调谐电路由可变电容器、电感线圈、天线、地线等几部分组成。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。另外，要还原为原始的信号，还必需有检波等解调过程。5.电视和雷达电视：在电视的放射端，用摄像管将光信号转换为电信号，利用电信号对高频振荡进行调制然后通过天线把带有信号的电磁波放射出去;在电视的接收端，通过调谐、检波、解调等过程将电信号送到显像管，再由显像管将电信号还原成图象。雷达：雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，是利用电磁波遇到障碍物后发生反射的现象工作的。 第23页 共23页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页第 23 页 共 23 页