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课件网) 第十章 静电场中的能量 第4节 实验：观察电容器的充、放电现象 02 实验步骤和数据处理 01 实验原理和器材装置 第4节 实验：观察电容器的充、放电现象 目录 CONTENTS 03 注意事项和实验结果 04 典例分析和课堂练习 1 新课引入:闭合开关,分析电流表电压表的偏转情况？ A － ＋ + -0.6 0.6 0 + + + + + + + + v － ＋ + -3 3 0 2 连接1开关 电流表右偏，并返回 电压表右偏指某个值 连接2开关 电流表左偏，并返回 电压表左偏指向零 一、实验原理和器材装置 通过观察连接在回路中的电流表和电压表示数变化，得出电容器充、放电过程的特点。 1.实验原理 直流电源、导线、单刀双掷开关、电容器、定值电阻、电流表(电流传感器)、电压表(电压传感器)。 2.器材装置 二、实验步骤和数据处理 1.实验步骤 ①按图连接好电路． ②把单刀双掷开关S打在上面，使触点1 与触点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与触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中． ④记录好实验结果，关闭电源． 实验项目 实验现象 电容器充电 灯泡L 电流表A1 电压表V 电容器放电 灯泡L 电流表A2 电压表V 1.实验步骤 实验项目 实验现象 电容器充电 灯泡L 电流表A1 电压表V 电容器放电 灯泡L 电流表A2 电压表V 亮度由明到暗最后熄灭 读数由大到小最后为零 读数由小到大最后为定值 亮度由明到暗最后熄灭 读数由大到小最后为零 二、实验步骤和数据处理 2.数据处理 读数由大到小最后为零 i1 t i2 t V t V t 三、注意事项和实验结果 ①电流表要选用小量程的灵敏电流计。注意电流表和电压表的正、负极和量程 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(小灯泡)，以免烧坏电流表。 1.注意事项 ⑤对电解电容器也要注意正、负极。 电容器充电时，电容器两端电压增大，电荷量增加；电容器放电时，电容器两端电压减小，电荷量减小。充、放电结束后，电路中无电流。 2.实验结论 [典例1]（2023·新课标卷22题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表 笔应该与电池的 （选填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱 的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电 流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端 相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是 。（填正确答案标号） A.迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B.亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C.迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为R2（R2＞R1），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为 （选填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 （选填“电压”或“电荷量”）。 正极 C R2 电荷量 四、典例分析 [典例2]（2023·山东高考14题）电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压10 V，电容标识不清）； 电源E（电动势12 V，内阻不计）； 电阻箱R1（阻值0～99 999.9 Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值20 Ω，额定电流2 A）； 电压表V（量程15 V，内阻很大）； 发光二极管D1、D2，开关S1、S2，电流传感器，计算机， 导线若干 ... ...
