2020春新教材高中物理第10章静电场中的能量第4节电容器的电容第2课时实验：观察电容器的充、放电现象课件新人教版必修第三册.ppt

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1、第2课时　实验：观察电容器的充、放电现象(1)电容器的充电过程如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因_____电子而带____电，负极板因______电子而带___电。正、负极板带_____的正、负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充电开始时电流比较____(填“大”或“小”)，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐_____(填“增大”或“减小”)，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0。失去1.实验原理正获得负等量大减小(2)电容器的放电过

2、程如图所示，当开关S接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生______。在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较_____(填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐______(填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。中和大减小2.实验器材6V的直流电源、单刀双掷开关、平行板电容器、电流表、电压表、小灯泡。3.实验步骤(1)按图连接好电路。(2)把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在表格中。(3)将单刀双掷开

3、关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中。(4)记录好实验结果，关闭电源。实验记录和分析：明实验项目实验现象电容器充电灯泡灯泡的亮度由______到______最后______(选填“明”“暗”或“熄灭”)电流表1电流表1的读数由______到______最后为___(选填“大”“小”或“零”)电压表电压表的读数由______(选填“大”或“小”)到______(选填“大”或“小”)最后为______暗熄灭大小零小大6V明电容器放电灯泡灯泡的亮度由_____到____最后______(选填

4、“明”“暗”或“熄灭”)电流表2电流表2的读数由______到_____最后为_____(选填“大”“小”或“零”)电压表电压表的读数由______(选填“大”或“小”)到______(选填“大”或“小”)最后为______暗熄灭大小零大小0V4.注意事项(1)电流表要选用小量程的灵敏电流计。(2)要选择大容量的电容器。(3)实验要在干燥的环境中进行。(4)在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。[观察探究]按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情况。核心要点电容器充、放电现象的定

5、性分析请思考以下几个问题：(1)当S先后接a和接b时，会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢？(2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？(3)电容器的带电量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？怎样描述？[探究归纳]电容器的工作基础(1)充电：使电容器的极板上带上电荷的过程称为充电，充电后两极板带等量异种电荷，充电过程，带电荷量Q逐渐增大，板间电压U增大，板间电场强度E增大。(2)放电：使充电后的电容器不带电荷的过程叫作放电，放电过程，带电荷量Q减小，板间电压U减小，板间电场强度E减小。[试

6、题案例][例1]如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是()A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电解析开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错误。答案A方法归纳　电容器的充电和放电(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上等量异号

7、电荷的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负电。充电过程如图甲所示。(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电容器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图乙所示。甲乙[试题案例][例2]电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图，图中电源电压为6V。核心要点电容器充、放电现象的定量计算先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接

8、通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，该电容器电容为________μF。(均保留3位有效数字)答案3.04×10－3507