2019學(xué)年高中物理 第一章 第8節(jié)第2課時(shí) 實(shí)驗(yàn)觀察電容器的充、放電學(xué)案 復(fù)習(xí)專(zhuān)用新人教版必用2

《2019學(xué)年高中物理 第一章 第8節(jié)第2課時(shí) 實(shí)驗(yàn)觀察電容器的充、放電學(xué)案 復(fù)習(xí)專(zhuān)用新人教版必用2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019學(xué)年高中物理 第一章 第8節(jié)第2課時(shí) 實(shí)驗(yàn)觀察電容器的充、放電學(xué)案 復(fù)習(xí)專(zhuān)用新人教版必用2（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第?2?課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充、放電 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)電容器的充電過(guò)程 如圖?1?所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)?S?接?1?時(shí)，電容器接通電源，在電場(chǎng)力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過(guò) 電源向負(fù)極板移動(dòng)，正極板因失去電子而帶正電，負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電.正、負(fù)極板 帶等量的正、負(fù)電荷.電荷在移動(dòng)的過(guò)程中形成電流.在充電開(kāi)始時(shí)電流比較大(填“大”或 “小”)，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸減小(填“增大”或“減小”)，當(dāng)電容器 兩極板間電壓等于電源電壓時(shí)電荷停止移動(dòng)，電流?I＝0.

2、 圖?1 (2)電容器的放電過(guò)程 ) 如圖?2?所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)?S?接?2?時(shí)，將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來(lái)，電容器正、負(fù)極板 上電荷發(fā)生中和.在電子移動(dòng)過(guò)程中，形成電流，放電開(kāi)始電流較大(填“大”或“小”)， 隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸減小(填“增大”或“減小”?，兩極板 間的電壓也逐漸減小到零. 圖?2 實(shí)驗(yàn)器材：6V?的直流電源、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、平行板電容器、電流表、電壓表、小燈泡 2.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)按圖?3?連接好電路.

3、 圖?3 1 (2)把單刀雙擲開(kāi)關(guān)?S?打在上面，使觸點(diǎn)?1?和觸點(diǎn)?2?連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié) 果記錄在表格中. (3)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)?S?打在下面，使觸點(diǎn)?3?和觸點(diǎn)?2?連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié) 果記錄在表格中. (4)記錄好實(shí)驗(yàn)結(jié)果，關(guān)閉電源. 實(shí)驗(yàn)記錄和分析： 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 燈泡 電容器充電 電流表?1 電壓表 燈泡 電容器放電 電流表?2 電壓表 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

4、 燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或 “熄滅”) 電流表?1?的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”?小” 或“零”) ) 電壓表的讀數(shù)由小(選填“大”或“小”?到大(選填 “大”或“小”)最后為?6V 燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或 “熄滅”) 電流表?2?的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”?小” 或“零”) ) 電壓表的讀數(shù)由大(選填“大”或“小”?到小(選填 “大”或“小”)最后為?0V 3.注意事項(xiàng) (1)電流表要選用小量程的靈敏電流計(jì). (2)要選擇大容量

5、的電容器. (3)實(shí)驗(yàn)要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行. (4)在做放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，以免燒壞電流表. 一、電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析 例?1 如圖?4?所示實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于平行板電容器的充、放電，下列說(shuō)法正確的是( ) 2 圖?4 A.開(kāi)關(guān)接?1?時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶正電 B.開(kāi)關(guān)接?1?時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶負(fù)電 C.開(kāi)關(guān)接?2?時(shí)，平行板電容器充電，且上極板帶正電 D.開(kāi)頭接?2?時(shí)，平行板電容器充電，

6、且上極板帶負(fù)電 答案 A 解析 開(kāi)關(guān)接?1?時(shí)，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連而帶正電，A?對(duì)，B?錯(cuò)；開(kāi) 關(guān)接?2?時(shí)，平行板電容器放電，放電結(jié)束后上、下極板均不帶電，C、D?錯(cuò). 二、電容器充、放電現(xiàn)象的定量計(jì)算 例?2 電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流，不同的是反應(yīng)比較靈敏，且可以和計(jì)算機(jī) 相連，能畫(huà)出電流與時(shí)間的變化圖象.圖?5?甲是用電流傳感器觀察充、放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)電路 圖，圖中電源電壓為?6V. 圖?5 先使開(kāi)關(guān)?S?與?1?接通，待充電完成后，把開(kāi)關(guān)S?

7、再與?2?接通，電容器通過(guò)電阻放電，電流傳 感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，顯示出電流隨時(shí)間變化的?I－t?圖象如圖乙所示.根據(jù)圖象估算 出電容器全部放電過(guò)程中釋放的電荷量為?C，該電容器電容為?μ?F. 答案 3.04×10－3 507 電容器的電容?C＝??可知，C＝???????? F≈5.07×10－4F＝507μ?F. 解析 根據(jù)題圖乙的含義，因?Q＝It，可知圖形與時(shí)間軸圍成的面積表示電荷量；根據(jù)橫軸 與縱軸的數(shù)據(jù)可知，一個(gè)格子的電荷量為?8×10－5C，由大于半格算一個(gè)，小于半格舍去，因 此圖象所包含的格子個(gè)數(shù)為?38，所以釋放

8、的電荷量為?q＝8×10－5C×38＝3.04×10－3C.根據(jù) Q 3.04×10－3 U 6 1.(多選)關(guān)于電容器的充、放電，下列說(shuō)法中正確的是( ) A.充、放電過(guò)程中外電路有瞬間電流 B.充、放電過(guò)程中外電路有恒定電流 C.充電過(guò)程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 3 D.放電過(guò)程中電容器中的電場(chǎng)能逐漸減少 答案 AD 解析 電容器充、放電過(guò)程中會(huì)有電荷發(fā)生定向移動(dòng)，電路產(chǎn)生變化的瞬間電流，電容器充、 放電結(jié)束，電流消失，A?對(duì)，B?錯(cuò)；充電過(guò)程中電源提供的電能部分

9、轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能， C?錯(cuò)；放電過(guò)程中電容器中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，D?對(duì). 2.據(jù)國(guó)外某媒體報(bào)道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器，能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電.某同 學(xué)假日登山途中，用該種電容器給手機(jī)電池充電，下列說(shuō)法正確的是( ) A.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器的電容變大 B.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電能變少 C.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器所帶的電荷量可能不變 D.充電結(jié)束后，電容器不帶電，電容器的電容為零 答案 B 解析 電容是描述電容器容納電荷的本領(lǐng)大小的物理量，與電容器的電壓及電荷量無(wú)關(guān)，故 A

10、、D?錯(cuò)誤；當(dāng)該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電荷量減小，則電能變少，故?B 正確，C?錯(cuò)誤. 3.電流傳感器可以把電容器放電電流隨時(shí)間變化規(guī)律描繪出來(lái)?.一個(gè)電容器先把它接到?8V 的電源上充電，然后通過(guò)電流傳感器放電，其電流隨時(shí)間變化圖象如圖?6?所示.由圖象和坐 標(biāo)軸所圍的面積知道電容器放電前所帶的電荷量，已知如圖所圍的面積約為?40?個(gè)方格，由 圖可算出電容器的電容為?F. 圖?6 答案 4×10－4 解析 根據(jù)?Q＝It?以及圖象的含義可知，圖象與時(shí)間軸所圍成的面積表示電荷量，則可知： q 電荷量?q＝40×0.2×10－3×0.4C＝3.2×10－3C，電容器的電容?c＝U＝4×10－4F. 我愛(ài)我的家 110 4