（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第8節(jié) 電容器的電容 第2課時 實驗：觀察電容器的充、放電課件 新人教版必修2.ppt

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1、第2課時實驗：觀察電容器的充、放電,第一章8 電容器的電容,學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求 物理觀念：1.知道電容器的概念和平行板電容器的主要構(gòu)造. 2.理解電容的概念及其定義式，掌握平行板電容器電容的決定式. 科學(xué)探究：會正確連接電路，認(rèn)真觀察電容器的充放電過程，會分析解釋相關(guān)現(xiàn)象. 科學(xué)思維：1.通過類比建立電容的概念；通過電容的定義進(jìn)一步體會比值定義法. 2.結(jié)合具體問題構(gòu)建電容器動態(tài)分析模型.,內(nèi)容索引,,題型演練 學(xué)以致用 實訓(xùn)演練,達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),技能儲備 明確原理 提煉方法,技能儲備,1.實驗原理 (1)電容器的充電過程 如圖1所示，當(dāng)開關(guān)S接1時，電容器接通電源， 在電場力的

2、作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源 向負(fù)極板移動，正極板因 電子而帶 電， 負(fù)極板因 電子而帶 電.正、負(fù)極板帶 的正、負(fù)電荷.電荷在移動的過程中形成電流.在充電開始時電流比較 (填“大”或“小”)，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸 (填“增大”或“減小”)，當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止移動，電流I0 .,圖1,失去,正,獲得,負(fù),等量,大,減小,(2)電容器的放電過程 如圖2所示，當(dāng)開關(guān)S接2時，將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來，電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)生 .在電子移動過程中，形成電流，放電開始電流較 (填“大”或“小”)，隨著兩極板上的電荷量

3、逐漸減小，電路中的電流逐漸 (填“增大”或“減小”)，兩極板間的電壓也逐漸減小到零. 實驗器材：6 V的直流電源、 單刀雙擲 開關(guān) 、平行板電容器、電流表、電壓表、 小燈泡,圖2,中和,大,減小,2.實驗步驟 (1)按圖3連接好電路.,(2)把單刀雙擲開關(guān)S打在上面，使觸點1和觸點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)將單刀雙擲開關(guān)S打在下面，使觸點3和觸點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)記錄好實驗結(jié)果，關(guān)閉電源.,圖3,實驗記錄和分析：,明,暗,熄滅,大,小,零,小,大,6 V,明,暗,熄滅,大,小,零,大,小,0 V,3.注意事項 (1)

4、電流表要選用小量程的靈敏電流計. (2)要選擇大容量的電容器. (3)實驗要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行. (4)在做放電實驗時，在電路中串聯(lián)一個電阻，以免燒壞電流表.,題型演練,,例1如圖4所示實驗中，關(guān)于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是,一、電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析,解析,A.開關(guān)接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電 B.開關(guān)接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負(fù)電 C.開關(guān)接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電 D.開頭接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負(fù)電,圖4,答案,,解析開關(guān)接1時，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連而帶正電，A對，B錯； 開關(guān)接2時，平行板電容器放電

5、，放電結(jié)束后上、下極板均不帶電，C、D錯.,,二、電容器充、放電現(xiàn)象的定量計算,例2電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，不同的是反應(yīng)比較靈敏，且可以和計算機(jī)相連，能畫出電流與時間的變化圖象.圖5甲是用電流傳感器觀察充、放電過程的實驗電路圖，圖中電源電壓為6 V.,圖5,解析,答案,先使開關(guān)S與1接通，待充電完成后，把開關(guān)S再與2接通，電容器通過電阻放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機(jī)，顯示出電流隨時間變化的It圖象如圖乙所示.根據(jù)圖象估算出電容器全部放電過程中釋放的電荷量為 C，該電容器電容為 F.,3.04103,507,達(dá)標(biāo)檢測,1.(多選)關(guān)于電容器的充、放電，下列說法中

6、正確的是 A.充、放電過程中外電路有瞬間電流 B.充、放電過程中外電路有恒定電流 C.充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減少 解析電容器充、放電過程中會有電荷發(fā)生定向移動，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，B錯； 充電過程中電源提供的電能部分轉(zhuǎn)化為電容器的電場能，C錯； 放電過程中電容器中的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，D對.,,答案,1,2,3,解析,,2.據(jù)國外某媒體報道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器，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，下列說法正確的是 A.該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器

7、的電容變大 B.該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器存儲的電能變少 C.該電容器給手機(jī)電池充電時，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 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關(guān)，故A、D錯誤； 當(dāng)該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故B正確，C錯誤.,,答案,1,2,3,解析,3.電流傳感器可以把電容器放電電流隨時間變化規(guī)律描繪出來.一個電容器先把它接到8 V的電源上充電，然后通過電流傳感器放電，其電流隨時間變化圖象如圖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個方格，由圖可算出電容器的電容為 F.,4104,解析根據(jù)QIt以及圖象的含義可知，圖象與時間軸所圍成的面積表示電荷量，則可知：電荷量q400.21030.4 C3.2103 C，電容器的電容c 4104 F.,答案,解析,1,2,3,圖6,