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,學科素養(yǎng)與目標要求 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. 科學探究：會正確連接電路，認真觀察電容器的充放電過程，會分析解釋相關現(xiàn)象. 科學思維：1.通過類比建立電容的概念；通過電容的定義進一步體會比值定義法. 2.結合具體問題構建電容器動態(tài)分析模型.,內(nèi)容索引,題型演練 學以致用 實訓演練,達標檢測 檢測評價 達標過關,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，當開關S接1時，電容器接通電源， 在電場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移動，電流I0 .,圖1,失去,正,獲得,負,等量,大,減小,(2)電容器的放電過程 如圖2所示，當開關S接2時，將電容器的兩極板直接用導線連接起來，電容器正、負極板上電荷發(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 、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，并將結果記錄在表格中. (3)將單刀雙擲開關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，并將結果記錄在表格中. (4)記錄好實驗結果，關閉電源.,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)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，以免燒壞電流表.,題型演練,例1如圖4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,一、電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析,解析,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.開頭接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電,圖4,答案,解析開關接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，不同的是反應比較靈敏，且可以和計算機相連，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S與1接通，待充電完成后，把開關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，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,達標檢測,1.(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、放電結束，電流消失，A對，B錯； 充電過程中電源提供的電能部分轉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.,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,