2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第10章静电场中的能量10.4电容器的电容(2)课件

第2课时　实验：观察电容器的充、放电现象\n(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\n(2)电容器的放电过程如图所示,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\n2.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.\n(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.\n(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\n明电容器放电灯泡灯泡的亮度由_____到____最后______(选填“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0V\n4.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.\n[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、放电现象的定性分析\n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？\n\n[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.\n[试题案例][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\n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\n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\n[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\n先使开关S与1接通,待充电完成后,把开关S再与2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)\n答案3.04×10－3507