课时2 实验:观察电容器的充、放电
1.实验原理
(1)电容器的充电过程
如图1所示,当开关S接1时,电容器接通电源,在电场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.
图1
(2)电容器的放电过程
如图2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.
图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
2.实验步骤
(1)按图3连接好电路.
图3
(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
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实验现象
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电容器充电
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灯泡
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灯泡的亮度由明到暗最后熄灭(选填“明”“暗”或“熄灭”)
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电流表1
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电流表1的读数由大到小最后为零(选填“大”“小”或“零”)
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电压表
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电压表的读数由小(选填“大”或“小”)到大(选填“大”或“小”)最后为6 V
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电容器放电
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灯泡
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灯泡的亮度由明到暗最后熄灭(选填“明”“暗”或“熄灭”)
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电流表2
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电流表2的读数由大到小最后为零(选填“大”“小”或“零”)
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电压表
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电压表的读数由大(选填“大”或“小”)到小(选填“大”或“小”)最后为0 V
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3.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.