1、电容器的充电和放电电容器的充电和放电江苏省丰县中学特级教师戴儒京实验目的：用传感器观察电容器的充电和放电。实验器材：计算机、数据采集器，电压传感器，电流传感器，电源（8V），电容器（470），电阻（1000，33k，500），开关（单刀双掷），导线等。实验1 用传感器观察电容器的充电和放电1电路图：2电学模块实物连接图3实验步骤如图连接实验装置；进入“TriE信息系统”，对电压传感器和电流传感器校零；新建实验，新建活页夹，设置左图为I-t图象，右图为U-t图象；选择“采集时间”为1min，“采集间隔”为100ms；将开关板到左边，然后把开关板到右边，观察电容的充电和放电过程中电流和电压的变化；
2、点击“结束”。4图象用传感器观察电容的充电和放电图象左图：电流图象，充电时和放电时各产生脉冲电流，方向相反；右图：电压图象，充电时电压升高，放电时电压降低。难点是左图，要放大才能看到，最大电流只有0007A实验2 电容器通过不同电阻放电：1电路图：2实验步骤如图连接实验装置；进入“TriE信息系统”，对电压传感器校零；新建实验，用“公式编辑”新建物理量电流，编辑公式；新建活页夹，设置图下象为I-t图象；选择“采集时间”为10s，“采集间隔”为125ms，点击“开始”按钮；将开关板到左边，充电后把开关板到右边，观察电容放电过程中电流的变化；等放电结束，点击“添加标记”按钮，输入使用的电阻值R=1
3、000；在图线管理器中选择“重叠显示”；使用阻值分别为3300和500的电阻重复实验；分析并讨论实验结果，比较电容器通过不同电阻放电时间的长短。3图象电容器通过1000的电阻放电，用电压传感器测得电压，用公式求出电流，然后作出I-t图象，如上图。上图中图线下的阴影的面积表示开始放电025s内放电的电量，每个小格表示的放电电量为，数一下图线下的阴影部分约65个小格，所以，开始放电025s内放电的电量约为。整个I-t图线与t轴包围的面积表示全部放电的电量，即电容器充满电的电量，数一下整个I-t图线下的阴影部分约14个小格，所以，电容器的电量约为。验证：根据公式计算电容器的电量，将电容器的电容和电池
4、的电压87V代入得到。与实验结果比较一致。电容器通过不同电阻放电的I-t图象，从图象看出，放电电阻越大，放电时间越长。实验3 用电流传感器做的电容器放电实验1电路图2实验步骤如图连接实验装置，放电回路的电阻选为200，以便有较大的电流；进入“TriE信息系统”，对电流传感器校零；新建实验，新建活页夹，设置图象为I-t图象；选择“采集时间”为10s，“采集间隔”为25ms；将开关板到左边，电容器充电后把开关板到右边，观察电容放电过程中电流变化；点击“结束”。3图象：电容器放电过程的I-t图象（用电流传感器直接测量电流）上图中图线下的阴影的面积表示开始放电005s放电的电量，每个小格表示的放电电量为，数一下图线下的阴影的面积约8个小格，所以，开始放电005s内放电的电量约为。整个I-t图线与t轴包围的面积表示全部放电的电量，即电容器充满电的电量，数一下整个I-t图线下的阴影部分约16个小格，所以，电容器的电量约为。验证：根据公式计算电容器的电量，将电容器的电容和电池的电压87V代入得到。与实验结果一致。
