SHIYAN:GUANCHADIANRONGQIDECHONG、FANGDIANXIANXIANG第2課時

實驗：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象明確原理提煉方法/精析典題提升能力第十章內(nèi)容索引明確原理提煉方法Part1精析典題

提升能力Part2Part

1明確原理

提煉方法1.電容器的充電過程如圖所示，當開關S接1時，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負極板移動，正極板因

電子而帶

電，負極板因

電子而帶

電.正、負極板帶

的正、負電荷.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”)，當電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止定向移動，電流I＝0.失去一、實驗原理正獲得負等量大減小2.電容器的放電過程如圖所示，當開關S接2時，電容器通過電阻R放電，放電電流由電容器的正極板經(jīng)過電阻R流向電容器的負極板，電容器正、負極板上電荷發(fā)生

.放電開始時電流較

(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

(填“增大”或“減小”)，兩極板間的電壓也逐漸減小到零.中和大減小6V的直流電源、單刀雙擲開關、平行板電容器、電流表、電壓表、小燈泡、導線若干.二、實驗器材1.按圖連接好電路.2.把單刀雙擲開關S接在上面，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S接在下面，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，關閉電源.三、實驗步驟四、實驗記錄和分析實驗項目實驗現(xiàn)象電容器充電燈泡燈泡的亮度由

到

最后

(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表1電流表1的讀數(shù)由

到

最后為

(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由

(選填“大”或“小”)到____(選填“大”或“小”)最后為_____明暗熄滅大小零小大6V電容器放電燈泡燈泡的亮度由

到

最后

(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表2電流表2的讀數(shù)由

到

最后為

(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由

(選填“大”或“小”)到____(選填“大”或“小”)最后為____明暗熄滅大小零大小零1.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)境中進行.4.在做放電實驗時，在電路中串聯(lián)一個電阻(小燈泡)，以免燒壞電流表.五、注意事項返回Part

2精析典題提升能力一、電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析

在如圖所示實驗中，關于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是A.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電B.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電C.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電D.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電例1√開關接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；開關接2時，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.電容器的充電和放電1.充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，使兩個極板上帶上等量異種電荷的過程.充電后，跟電源正極相連的極板帶正電，跟電源負極相連的極板帶負電.充電過程如圖甲所示.規(guī)律總結(jié)2.放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的電荷中和，電容器失去電荷的過程.放電后，電容器任一極板帶電荷量均為零.放電過程如圖乙所示.規(guī)律總結(jié)(多選)關于電容器的充、放電，下列說法中正確的是A.充、放電過程中外電路有電流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針對訓練1√√電容器充、放電過程中會有電荷發(fā)生定向移動，外電路產(chǎn)生變化的電流，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.據(jù)報道，科學家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內(nèi)充滿電.某同學假日登山途中，用該種電容器給手機電池充電，下列說法正確的是A.該電容器給手機電池充電時，電容器的電容變大B.該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電能變少C.該電容器給手機電池充電時，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，電容器的電容為零針對訓練2√電容是描述電容器容納電荷的本領大小的物理量，與電容器的電壓及電荷量無關，故A、D錯誤；當該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故B正確，C錯誤.二、電容器充、放電現(xiàn)象的定量計算

電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，不同的是反應比較靈敏，且可以和計算機相連，能畫出電流隨時間的變化圖像.圖甲是用電流傳感器觀察電容器充、放電過程的實驗電路圖，圖中電源電壓為6V.(已知電流I

)先使開關S與1接通，待充電完成后，再把開關S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，顯示出電流隨時間變化的I－t圖像如圖乙所示.已知圖線與時間軸圍成的面積表示電荷量，根據(jù)圖像估算出電容器整個放電過程中釋放的電荷量為

C，該電容器電容為

μF.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)例23.04×10－3507根據(jù)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)可知，一個格子的電荷量為8×10－5C，由于大于半格算一個，小于半格舍去，因此I－t圖線與時間軸圍成的圖形所包含的格子個數(shù)為38，所以電容器整個放電過程中釋放的電荷量為Q＝8×10－5×38C＝3.04×10－3C.5.07×10－4F＝507μF.

電路中電流大小可以用電流傳感器測量，用電流傳感器和計算機可以方便地測出電路中電流隨時間變化的曲線.某興趣小組要測定一個電容器的電容，選用器材如下：待測電容器(額定電壓為16V)；電流傳感器和計算機；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻R0＝100Ω；單刀雙擲開關；導線若干.實驗過程如下：①按照圖甲正確連接電路；②將開關S與1端連接，電源向電容器充電；③將開關S擲向2端，測得電流隨時間變化的I－t圖線如圖乙中的實線a所示；④利用計算機軟件測出I－t曲線和兩坐標軸所圍的面積.例3請回答下列問題：(1)已知測出的I－t曲線和兩坐標軸所圍的面積為42.3mA·s，則電容器的電容C＝

F；4.7×10－3由I－t圖像得到開始時電流為I＝90mA＝0.09A故最大電壓為U