第九章 实验12 观察电容器的充、放电现象（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（多选版 新教材 新高考）

第九章　静电场 实验12　观察电容器的充、放电现象 栏目索引 必备知识·自主落实 关键能力·强化提升 必备知识·自主落实 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 关键能力·强化提升 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 谢谢观看！ 一、实验器材 　电源、单刀双掷开关、平行板电容器、多用电表、电流表和电压表。 二、实验操作 1．调节直流可调电源，输出为6 V，并用多用电表校准。 2．关闭电源开关，正确连接实物图，电路图如图所示。 3．接通电源，把双掷开关S打到上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 4．把双掷开关S打到下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 5．实验完毕整理好实验器材。 三、实验现象 项目 实验现象 电容器充电 电流表：读数由大减小到零 电压表：读数由零增大到6 V 电容器放电 电流表：读数由大减小到零 电压表：读数由大减小到零 考点 教材原型实验(科学推理、科学探究) 角度 电容器的充、放电现象的定性分析 1.电流表要选用小量程的灵敏电流表。 2．要选择大容量的电容器。 3．实验过程要在干燥的环境中进行。 4．在做放电实验时，需要在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表。 【典例1】用下列器材测量电容器的电容：一块多用电表，一台直流稳压电源，一个待测电容器(额定电压16 V)，定值电阻R1＝100 Ω，定值电阻R2＝150 Ω，电流传感器、数据采集器和计算机，单刀双掷开关S，导线若干。实验过程如下： 实验次数 实验步骤 第1次 ①将电阻R1等器材按照图甲正确连接电路，将开关S与1端连接，电源向电容器充电 ②将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的i-t曲线如图乙中的实线a所示 第2次 ③用电阻R2替换R1，重复上述实验步骤①②，测得电流随时间变化的i-t曲线如图乙中的某条虚线所示 说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同 请完成下列问题： (1)充电完毕后，该电容器 (选填“上”或“下”)极板带正电荷。若电容器放电时放出的电荷量为Q，则电容器所带的电荷量为 。 (2)第2次实验中，电阻R2两端的最大电压与第一次实验中电阻R1两端的最大电压 (选填“相等”“大于”或“等于”)，电流随时间变化的i-t曲线应该是图丙中的虚线 (选填“b”“c”或“d”)。 答案：(1)上　Q　(2)相等　c 解析：(1)充完电后电容器上极板与电源的正极相连，则电容器上极板带正电；电容器所带的电荷量为Q。 (2)实验中，电阻两端的最大电压均等于电源电动势，故两次的电压相等，根据 im＝ eq \f(Um,R) ，因第2次实验的最大放电电流小些，而曲线下围的面积相等，因此不是b，故电流随时间变化的曲线应该是虚线c。 角度 电容器的充、放电现象的定量计算 【典例2】在“用传感器观察电容器的充、放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为8.0 V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 INCLUDEPICTURE "B270.TIF" (1)开关S改接