1、第第2课时实验：观察课时实验：观察电容器的充、放电现象电容器的充、放电现象第第4节节 电电容器的电容容器的电容(1)电容器的充电过程电容器的充电过程如图所示，当开关如图所示，当开关S接接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下时，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_电子而电子而带带_电，负极板因电，负极板因_电子而带电子而带_电。正、负极板带电。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流比较_(填填“大大”或或“小小
2、”)，以后随着极板上电荷的增多，电流逐，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐渐_(填填“增大增大”或或“减小减小”)，当电容器两极板间电压等于电源电，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流压时电荷停止移动，电流I0。失去失去1.实验原理实验原理正正获得获得负负等量等量大大减小减小(2)电容器的放电过程电容器的放电过程如图所示，当开关如图所示，当开关S接接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、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。在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较_(填填
3、“大大”或或“小小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐_(填填“增大增大”或或“减小减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。，两极板间的电压也逐渐减小到零。中和中和大大减小减小2.实验器材实验器材6 V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。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.实验步骤实验步骤(1)按图连接好电路。按图连接好电路。(2)把单刀双掷开关把单刀双掷开关S打在上面，使触点打在上面，使触点1和触点和触点2连通，观察电容器的充电现象，连通，观察电容器的充电现象，并将结果
4、记录在表格中。并将结果记录在表格中。(3)将单刀双掷开关将单刀双掷开关S打在下面，使触点打在下面，使触点3和触点和触点2连通，观察电容器的放电现象，连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中。并将结果记录在表格中。(4)记录好实验结果，关闭电源。记录好实验结果，关闭电源。实验记录和分析：实验记录和分析：明明实验项目实验项目实验现象实验现象电容电容器充器充电电灯泡灯泡灯泡的亮度灯泡的亮度由由_到到_最后最后_(选填选填“明明”“暗暗”或或“熄熄灭灭”)电流表电流表1电流表电流表1的读数的读数由由_到到_最后为最后为_(选填选填“大大”“小小”或或“零零”)电压表电压表电压表的读数电压表的读
5、数由由_(选填选填“大大”或或“小小”)到到_(选填选填“大大”或或“小小”)最后最后为为_暗暗熄灭熄灭大大小小零零小小大大6 V明明电容电容器器放电放电灯泡灯泡灯泡的亮度灯泡的亮度由由_到到_最后最后_(选填选填“明明”“暗暗”或或“熄熄灭灭”)电流表电流表2电流表电流表2的读数的读数由由_到到_最后为最后为_(选填选填“大大”“小小”或或“零零”)电压表电压表电压表的读数电压表的读数由由_(选填选填“大大”或或“小小”)到到_(选填选填“大大”或或“小小”)最后最后为为_暗暗熄灭熄灭大大小小零零大大小小0 V4.注意事项注意事项(1)电流表要选用小量程的灵敏电流计。电流表要选用小量程的灵敏
6、电流计。(2)要选择大容量的电容器。要选择大容量的电容器。(3)实验要在干燥的环境中进行。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。在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。观察探究观察探究按如图所示电路连接好器材，使开关按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情，观察电流表指针的偏转情况。况。核心要点核心要点电容器充、放电现象的定性分析电容器充、放电现象的定性分析请思考以下几个问题：请思考以下几个问题：(1)当当S先后接先后接a和接和接b时，会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢？时，会观察到电流表
7、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？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)电容器的带电量电容器的带电量Q与两极板间的电压与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？有什么关系？反映了电容器怎样的特性？怎样描述？怎样描述？探究归纳探究归纳电容器的工作基础电容器的工作基础(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，带电荷量种电荷，充电过程，带电荷量Q逐渐增大，板间电压逐渐增大，板间电压U增大，板间电场强度增
8、大，板间电场强度E增增大。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，板间电压减小，板间电压U减小，板间电场强度减小，板间电场强度E减小。减小。试题案例试题案例例例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.开关接开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电时，平行板电容器充电，且上极板带正电B.开关接开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电时，平行板电容器充电，且上极板带负电C.开关接开关接2时，平行
9、板电容器充电，且上极板带正电时，平行板电容器充电，且上极板带正电D.开关接开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电时，平行板电容器充电，且上极板带负电解析开关接解析开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正正确，确，B错误；开关接错误；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，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。错误。答案答案A方法归纳电容器的充电和放电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充电：把电容器的两个
10、极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上等量异号电荷的过程。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。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。所示。甲甲乙乙试题案例试题案例例例2 电流传感器可以像电流表一样测量
11、电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和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，图中电源电压为过程的实验电路图，图中电源电压为6 V。核心要点核心要点电容器充、放电现象的定量计算电容器充、放电现象的定量计算先使开关先使开关S与与1接通，待充电完成后，把开关接通，待充电完成后，把开关S再与再与2接通，电容器通过电阻放电，接通，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It图像如图乙所图像如图乙所示。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，该电容器电容为器电容为_F。(均保留均保留3位有效数字位有效数字)答案答案3.04103507
