电磁振荡的周期和频率的实验

中国精品教育软件──www.100soft.net研制开发 第1页

电磁振荡的周期和频率的教案示例（之一）

一、教学目标

1．理解LC振荡电路的固有周期（或固有频率）的决定因素．

并能正确应用公

式进行相关的计算．

3．通过演示实验（改变LC回路的电感L或电容C），观察振荡电流的周期、频率的变化情况，分析、归纳得到L大、C大周期长的结论，培养学生分析综合能力及理解能力．

二、重点、难点分析

1．LC振荡电路的周期公式、频率公式是教材的重点内容．通过实验现象的观察得到：电路中振荡电流的周期、频率随着LC回路中的电感L或电容C的改变而改变，并定性地得到电感L大（小）、电容C大（小）周期长（短）的结论．如有条件可用秒表测量周期，进行简单测量、计算，用比例法进行估算T与L、C值的关系，将会更有说服力．

2．分别从电容器的充放电作用和电感线圈的自感作用，对公式分析。

进行定性

周期长的结论。以利于加深对公式的理解，并有利于

培养和提高学生的理解能力和分析能力．

个物理量的单

位，各单位都要使用它们的国际单位制中的主单位． 三、教具

一流专家·一流技术·一流服务

中国精品教育软件──www.100soft.net研制开发 第2页

1．LC振荡回

第十八章电磁场和电磁波

18.1 电磁振荡

一、教学目标: 1、知识目标

认识LC回路产生电磁振荡的现象，了解LC回路工作电流、电量变化的规律。 2、能力目标

通过电磁振荡的观察和分析，培养学生的推理能力、观察能力和超常思维能力，使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法。

3、情感目标

通过本节课的学习，激发学生的学习兴趣，培养他们严谨的科学态度。 二、教学重点

LC回路工作过程及相关物理量变化的规律 三、教学难点

理解电磁振荡一个周期内电流的变化规律 四、教学方法： 探究法

五、教 具

LC振荡电路示教板一套、示教电流计一只，大电容一只，示教示波器一只，实物投影仪一台和多媒体课件等。

六、教学过程

（一）创设问题情境，引入新课题 （导入画面）

师：大家看到的画面是和平号空间站发射场面。和平号上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？

生：无线电波。

师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。

那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信

示波器的使用

1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉各个旋钮的作用和使用方法。 2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法；了解用示波器测量相位差的方法。

3、掌握观察李萨如图形的方法，并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率；能用示波器观察“拍”现象。

1、通用双通道示波器的结构，面板旋钮的作用和使用方法；

2、通用双通道示波器的工作原理，李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理，观察“拍”现象的原理。

一、前言

示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器，主要用于观察电信号随时间变化的波形，定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。

一般的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和可转化为电学量的非电学量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率）以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。由于电子的惯性很小，电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。

采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号；具有多通道的示波器，则可以同时观察几个信号，并比较它们之间的相应关系（如时间差或相位差），是目前科学实验、科研生产常用的电子仪器。

二、实验仪器

通用双通道示波器，函数信号发生器、同轴电缆等。

三、实验原理

1、仪器工作原

专题十三 交流电、电磁振荡和电磁波

2012年高考题组

1．（2012 北京）一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为流电源输出电压的最大值为（ ）

A．5 V B．52V C．10 V D．102V

2．（2012 广东）某小型发电机产生的交变电动势为e=50 sin 100 πt（V）。对此电动势，下列表述正确的有（ ）

A．最大值是502V B．频率是100 Hz C．有效值是252V D．周期是0. 02 s 3．（2012 全国）一台电风扇的额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为（ ）

A．3. 9×10度 B．5. 5×10度 C．7. 8×10度 D．11. 0×10度

4．（2012 山东）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈

第十二章 交流电、电磁振荡、电磁波错题集

一、主要内容

本章内容包括交流电、正弦交流电的图象、最大值、有效值、周期与频率、振荡电路，电磁振荡、电磁场，电磁波，电磁波的速度等基本概念，以及交流发电机及其产生正弦交流电的原理，变压器的原理，电能的输送方法、C电路产生的电磁振荡的周期和频率等。

二、基本方法

本章涉及到的基本方法有利用空间想象的各种方法理解正弦交流电的产生原因和电磁振荡的物理过程，运用图象法理解并运用它来解决交流电和电磁振荡的判断、计算问题。从能量转化的观点出发来理解交流电的有效值问题和电磁振荡问题。

三、错解分析

在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不能从能的转化的角度理解有效值，致使出现乱套公式的问题；由于初始条件不清，对电磁振荡物理过程判断失误；不善于运用两个图象对一个物理过程进行动态分析。

例1 如图12－1所示，矩形线圈在外力的作用下，在匀强磁场中以。ω=200πrad／s

2

的角速度匀速转动，线圈的面积为100cm，匝数n=500匝，负载电阻R=30Ω，磁场的磁感强度B=0.2T。交流电压表的示

磁力矩的大小。

【错解】 错解一：

高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识

专题十三 交流电、电磁振荡和电磁波

2012年高考题组

1．（2012 北京）一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为流电源输出电压的最大值为（ ）

A．5 V B．52V C．10 V D．102V

2．（2012 广东）某小型发电机产生的交变电动势为e=50 sin 100 πt（V）。对此电动势，下列表述正确的有（ ）

A．最大值是502V B．频率是100 Hz C．有效值是252V D．周期是0. 02 s 3．（2012 全国）一台电风扇的额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为（ ）

A．3. 9×10度 B．5. 5×10度 C．7. 8×10度 D．11. 0×10度

4．（2012 山东）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈

2 电磁振荡

1．电磁振荡的过程

(1)振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流，振荡电流的频率很高，是高频正弦交流。

(2)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。 (3)过程分析：从电容器放电瞬间开始，LC回路在振荡过程中，电容器的带电荷量和极板间场强、自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律： q E i B 工作过程 qm Em 0 0 放电瞬间 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 析规律：解决电磁振荡问题的关键 分析清楚该过程为充电过程还是放电过程，一般依据电流由正极板流出为放电，向正极板流入为充电的方法来判断。然后再根据放电过程，电流逐渐增大，磁场逐渐增强，极板上的电荷量逐渐减少，电场逐渐减弱；而充电过程，电流逐渐减小，磁场逐渐减弱，极板上的电荷量逐渐增多，电场逐渐增强来判断各物理量的变化。同时还应注意自感电动势的作用是阻碍电流的增大还是阻碍电流的减小，可依据放电电流不断增大，充电电流不断减小来判断。

【例1】如图是电路某时刻的

课程设计

课程设计报告书

绪论

课程名称： 电子技术课程设计

题 目：电压/频率和频率/电压转换电路的设计

学 院： 电子工程系学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 姓 名： 学 号：

2010年 7 月 5 日

1

课程设计

（1）电压/频率转换即v/f转换，是将一定的输入信号按线性的比例关系转换成频率信号，当输入电压变化时，输出频率也响应变化。它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压，故也称电压控制振荡电路。

如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后，以预处理变换为合适的电压信号，然后去控制压控振荡电路，再用压控振荡电路的输出驱动计数器，使之在一定时间间隔内记录矩形波个数，并用数码显示，那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。

图1 数字测量仪表

电压/频率电路是一种模/数转换电路，它应用于模/数转换，调频，遥控遥测等各种设备。

（2）F/V转换电路

F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。这种

利用频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰。分析了频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台周期频率调制反激变换器电源样机。比较了不同周期调制信号情况下开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明,两种调制信号均能有效降低开关谐波峰值,但是三角波调制信号的扩频效果优于正弦波调制信号。

开关电源

低压电器 (0 8 o 7 20N1 )通用低压电器篇

周期频率调制降低开关电源传导 E MI比较研究术的李志忠，刘方铭 ( .南理工大学，广东广州 50 4 2广东工业大学，东广州 5 00 ) 1华 160; .广 10 6摘要：利用频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰。分李志忠 (17一 ) 94

析了频率调制降低 E噪声的原理， MI并试制了一台周期频率调制反激变换器电源样机。比较了不同周期调制信号情况下开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明，两种调制信号均能有效降低开关谐波峰值，但是三角波调制信号的扩频效果优于正弦波调制信号。关键词：频率调制：电磁干扰；关电源开

男，师，士，讲博研究方向为非线性电路与高频开关电源。

中图分类号： M 4 1文献标识码：文章编号：0 1 5 1 2 0 )

北京邮电大学

电磁场与微波测量实验

学院：电子工程学院 班级：2013210901 组员： 组号：第九组

实验一 电磁波反射与折射实验

1、实验目的

1.熟悉S426型分光仪的使用方法;

2.掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法; 3.掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法; 2、实验设备与仪器 S426型分光仪。 3、实验内容与步骤

1.熟悉分光仪的结构和调整方法。

2.连接仪器，调整系统。仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。

3.测量入射角和反射角。反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。这是小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。如果此时表头指示太大或太小，应调整