电容器充放电实验演示仪
2012-01-23苏静阮长久阮馨仪
物理通报 2012年1期
苏静 阮长久 阮馨仪
(金华第一中学 浙江 金华 321015)
普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3-1》,第一章第八节电容器的电容中电容器的充放电是难点.电容器的充电、放电过程是短暂的,不容易捕捉和观察.但是充放电过程本身又包含了电容器的工作原理,所以在课堂中有必要对电容器的充放电过程进行放大,从而加深学生对电容器工作原理的认识.为此笔者制作了一套多功能电容器充放电演示仪,教学效果较好.
1 工作原理
对学生来说,电容器是一个新鲜的物理器件,电容是一个比较抽象的概念;若只停留在理论的讲述和抽象的论证上,学生难以理解和接受.
常规实验方式:用电池组或者学生电源对电容器进行充电,充电电路中连接一个小灯泡,通过小灯泡的亮灭感知充电过程中电路中电流的变化,充电完毕,灯泡熄灭,电流消失.放电过程,把电容器和小灯泡串联,通过观察小灯泡的“闪亮”,体验放电过程的短暂和正负电荷中和的实际效果.这种方式效果比较明显,使学生对充放电现象有个基本的感知.但是,怎么才能让充放电实验留下较为永久的记忆呢?
改进方式:换电池组为220 V电压,换小灯泡为25 W的白炽灯,换用大电容的电容器,制作60 cm×50 cm示教板,如图1所示.在示教板上画上充电电路(电源、开关、电容器和白炽灯串联电路),闭合开关,白炽灯变亮与熄灭形成强烈对比,给学生以强烈的视觉冲击.放电过程,用一根长直导线两端与电……
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