课程总体目标

认识振荡电流(大小和方向做周期性迅速变化的电流)与振荡电路;理解LC电磁振荡由电容器充放电和线圈自感共同产生,掌握周期 T=2π√(LC)、频率 f=1/(2π√(LC)),了解电场能与磁场能周期性转化及阻尼、等幅振荡。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
振荡电流与电路

知道振荡电流是大小和方向都做周期性迅速变化的电流;产生它的电路叫振荡电路,最简单的是LC振荡电路(线圈L+电容C)。

知识理解
2
LC产生原理

理解LC电磁振荡由电容器充放电和线圈自感共同作用产生:电容器充放电、线圈自感,使电流大小和方向都周期性变化。

知识理解
3
放电与充电过程

掌握放电时电流由0增大、电荷减少,放电完毕电流最大、电荷为零;因自感反向充电,电荷最多、电流为零,往复出现振荡电流。

技能应用
4
物理量变化

知道电磁振荡中电流i、电荷量q、电场强度E、磁感应强度B都周期性变化。

知识理解
5
能量转化

理解电磁振荡中电场能与磁场能周期性转化,类比单摆中动能与势能的转化。

科学探究
6
周期与频率

掌握LC电路周期 T=2π√(LC)、频率 f=1/(2π√(LC));知道固有周期/频率,一个周期内电流方向改变两次。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由旅行者1号通信引入电磁波,提出用线圈和电容器产生持续变化的电流,给出本章脉络与麦克斯韦贡献。

  • 2
    巩固阶段

    讲振荡电流、振荡电路与LC产生原理,通过实验观察电压波形,分析放电与充电过程及物理量变化。

  • 3
    练习阶段

    讲电磁振荡中的能量转化(电场能↔磁场能),说明阻尼与等幅振荡,给出周期公式与定性关系及计算。

完成后你将掌握

振荡电流大小和方向都做周期性迅速变化,产生它的振荡电路最简单为LC电路(线圈L+电容C)。
LC电磁振荡由电容器充放电和线圈自感共同产生;放电与充电往复使 i、q、E、B 都周期性变化。
电磁振荡中电场能与磁场能周期性转化;LC周期 T=2π√(LC)、频率 f=1/(2π√(LC));实际有损耗会阻尼衰减,补充能量得等幅振荡。