关于“含容电路”的四个补充实验，本文主要内容关键词为：电路论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
由于高中物理课本中没有关于“含容电路”的电流关系、电容器两端电压特点的演示实验或学生实验，因此学生只能在缺乏感性认识的前提下简单记忆规律.为了取得更好的教学效果，我设计了一个演示实验和三个学生动手的探究性实验，在课堂教学中帮助、引导学生从分析实验数据入手，逐步得出物理规律，最终掌握规律.
1 实验器材
两个2Ω的定值电阻，开关，两节1号干电池，一个32V、2200μF的电解电容器，一个学生用电压表，两个学生用电流表.
2 教师演示实验1
电路如图1所示，电流表选用0～0.6A档.
实验现象：当开关拨到位置1瞬间，电流表的指针摆动，但稍后就停止了摆动，当开关拨到位置2瞬间，电流表的指针在瞬时摆动后回零点.
实验结论：电容器的充电过程可在瞬间完成，此时电路中有电流通过，但电容器完成充电，电路稳定后，电路中并没有电流，电路相当于断路.
电容器的放电过程也在瞬间完成.开关拨到位置2时的电路可用于检验电容器是否被充电.
通过此实验帮助学生复习电容器充、放电知识，在此基础上，提出问题：如果将电容器与其它用电器组成串、并联、混联电路，那么电路中的电流、电压有什么特点呢？
3 学生实验1
电路如图2、图3所示，图2中电流表选用0～3A档，电压表用0～3V档，电阻R=2Ω.图3中暂时不接电容器，电流表选用0～0.6A档.先连接图2所示电路（注意电容器正负接线柱），闭合开关，读电压表、电流表示数.再将电容器卸下（注意不要将电容器短接），接入图3所示的电路中，检验它是否被充电.
实验现象与结论：当开关闭合，电路稳定后，在图2所示的电路中，电流表示数为1.3A，电压表示数为2.7V.在图3所示的电路中，电流表有瞬时摆动.
这说明电容器与电阻并联时，电容器被充电，电路稳定后干路中有电流，电流从电源正极出发流经电阻器回负极，电容器与电阻两端电压相等.
4 学生实验2
电路如图4所示，电流表选用0～0.6A档，电压表用0～3V档，先闭合开关S，观察电压表、电流表的示数.再将电容器卸下，接入图3所示的放电电路中，检验它是否被充电.
实验现象与结论：在图4所示的电路中，在闭合开关S后，电流表指针在瞬时摆动后回零，电压表示数为3V.能够在图3所示的电路中，检验出电容器被充电.
这说明电容器与电阻串联时，电容器被充电，电路稳定后，电路中没有电流，电容器两端电压等于电源电动势，与电容器串联的电阻不起任何作用.
5 学生实验3
教师在引导学生分析总结上述规律之后，要求学生利用刚才讲过的知识分析图5的混联电路（R[，1]=R[，2]=2Ω），在开关闭合前后电流、电压的特点，然后动手实验进行验证.
电流表选用0～0.6A档，电压表用0～3V档，先闭合开关S断开开关S[，1]，观察电压表、电流表的示数，在此之后闭合开关S[，1]，观察电压表、电流表的示数.
实验现象与结论：在图5所示的电路中，闭合开关S断开开关S[，1]，电路稳定后，电流表示数为0，电压表示数为3V.在闭合开关S[，1]后，电压表示数为0.56V，电流表示数为0.3A，教师可以引导学生通过分析电压表示数变化的原因，而得出电容器在开关S[，1]闭合前后存在放电过程的结论.