第2课时 实验：观察电容器的充、放电现象.pdfVIP

第2课时实验：观察电容器的充、放电现象

1.实验原理

(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，正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而

带负电。正、负极板带等量的正、负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充

电开始时电流比较大(填“大”或“小”)，以后随着极板上电荷的增多，电流逐

渐减小(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。

(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、

负极板上电荷发生中和。在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较大(填

“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小(填

“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。

2.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。

(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。

(4)记录好实验结果，关闭电源。

实验记录和分析：

实验项目实验现象

灯泡灯泡的亮度由明到暗最后熄灭(选填“明”“暗”或“熄灭”)

电流电流表1的读数由大到小最后为零(选填“大”“小”或

电容器

表1“零”)

充电

电压电压表的读数由小(选填“大”或“小”)到大(选填“大”或

表“小”)最后为6__V

灯泡灯泡的亮度由明到暗最后熄灭(选填“明”“暗”或“熄灭”)

电流电流表2的读数由大到小最后为零(选填“大”“小”或

电容器

表2“零”)

放电

电压电压表的读数由大(选填“大”或“小”)到小(选填“大”或

表“小”)最后为0__V

4.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。

核心要点电容器充、放电现象的定性分析

[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。

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？

答案(1)当S接a时，电流表指针发生偏转；当S接b时，电流表指针反向偏转。

(2)①充电过程和放电过程。

②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能。

(3)电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，它

Q

们的比值是一个恒量，每一个电容器都有一个属于自己的常数，与所带电荷量

U

Q

的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电荷的能力大小，因此可用描述电容

U

Q

器容纳电荷本领的大小即电容器的电容C＝。