徐晓利

研究背景

电容器是一种重要的电子电路元件。在中学物理教学中，“电容器的充、放电功能”“电容器的电容怎样反映电容器储存电荷的本领” “平行板电容器电容大小的决定因素”等都属于重点教学内容。由于缺乏适合的教学用具，相关内容的教学存在着实验上的困难，学生缺乏对电容器相关知识的感性认识。本文将通过实验探究的方式，设计开发自制实验教具，分别从定性、半定量、定量3方面实现对电容器电容的定义探究，以及对平行板电容器电容决定因素的实验探究。

科学原理

◇利 用 C=Q/U和C=￡rS/4 nkd定量探究。

◇科学探究、科学思维的实验原理。

◇游标卡尺和螺旋测微器精确测量的原理。

基本思路

在电容器的电容学习中，实验多，有些不易操作、不易准确得出数据。如何定量测量Q和U的比值一直是困扰教师们的问题。我通过自制电容器电容实验教具（图1）很好地解决了这一问题。首先实瑚了充放电电流方向、电压及能量的探究;其次实现了对电容定义的定性、半定量和定量的分析;最后在定量探究电容定义时，利用滑动变阻器的分压原理定量实现了对电容的充电、对电流传感器的放电，并绘制i-t图像利用积分求电荷量，进而实现了对电容C的定量测量。

在探究影响平行板电容器电容的决定因素时，由于每年学到此处时往往是雨季，空气潮湿，和用传统的实验器材，实验不易成功。于是我用电容表辅助测量，摆脱了环境条件的限制。然后利用自制教具能够探究C与任意距离和任意正对面积的关系，实现了平行板电容的定量探究。……