高中物理鲁科版 (2019)必修第三册科学探究:电容器学案设计

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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修第三册科学探究:电容器学案设计，共7页。学案主要包含了实验装置，实验原理，注意事项等内容，欢迎下载使用。

一、实验装置
二、实验原理
实验电路如图所示。当开关拨到位置“1”时，电源E对电容器充电；当开关拨到位置“2”时，电容器放电。利用电流计和电压表观察电容器在充电和放电过程中，通过电路的电流大小和方向的变化，以及电容器两极板间电压的变化，进而判断电容器两极板储存电荷量的变化。
一、实验步骤
1．连接电路：根据实验电路图连接电路。
2．观察充电过程：将单刀双掷开关拨到位置“1”，观察电容器在充电过程中，电流计和电压表的指针偏转情况。
3．观察放电过程：将单刀双掷开关拨到位置“2”，观察电容器在放电过程中，电流计和电压表的指针偏转情况。
4．记录好实验结果，关闭电源。
二、数据处理
1．记录电流计和电压表的指针偏转情况，填在下面表格中。
2.实验结论
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。
三、注意事项
1．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，以免烧坏电流计。
[关键点反思]
1.电容器充电时，两极板上的电荷量如何变化？
2.电容器放电时，能量如何转化？
3．如图所示，为一个电容器放电时的It图像，请思考图线与t轴所围“面积”有什么物理意义？
考法(一) 实验基本操作
[例1] 如图所示的实验电路，可研究电容器的充、放电。先使开关S与“1”端相连，电源给电容器充电，然后把开关S掷向“2”端，电容器通过电阻R放电。
(1)电容器在充电的过程中，电容器的带电荷量________；
A．不变 B．变大 C．变小
(2)电容器在放电的过程中，电容器的电容______；
A．不变 B．变大 C．变小
(3)使开关S与“1”端相连，对电路中的电容器充电，充电后，该电容器________(选填“上”或“下”)极板带正电荷。若电容器的两个极板分别带上了电荷量均为Q的等量异号电荷，此时电容器所带的电荷量为________。
考法(二) 数据处理和实验结论
[例2] 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间变化的关系图像。图甲中直流电源提供的电压为U＝8 V，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的It曲线如图乙所示。
(1)在电容器充电与放电过程中，通过电阻R0的电流方向______(选填“相同”或“相反”)；
(2)图像阴影为It曲线与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积S1______S2(选填“>”“”或“