平行板电容器演示实验的改进||实验研究

平行板电容器演示实验的改进

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山东省青岛第一中学

摘    要： 研究影响平行板电容器电容大小的因素这一实验是静电实验,也是难以成功的实验之一,即使实验成功,其效果也很不明显,本文对实验做了改进,其效果颇佳,使学生感受深刻,大大提高了课堂的教学效果.

关键词： 平行板电容器; 电容; 演示实验; 静电计;

图1

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人教版高中物理选修3-1第1章第8节“电容器的电容”有这样一个演示实验“研究影响平行板电容器电容大小的因素”(如图1),它是在给平行板电容器带电,然后通过静电计指针张角的变化来间接反映平行板电容器电容的变化,从而研究决定电容大小有关因素.

此实验是本节课的重点,也是上好“电容器电容”这节课不可或缺的一个演示实验,同时也是高中物理比较难以成功的静电实验,即使实验成功,其效果也很不明显,其原因主要有以下几点:

(1)静电实验具有电压高,带电荷量少,易漏电.

(2)周围环境湿度大,静电计指针偏转角小,学生无法观察到明显的实验现象.

(3)指针难于保持稳定.

基于以上各种原因,笔者对该实验做了以下改进,其效果颇佳.

图2

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实验器材:平行板电容器,静电计,感应起电机,吹风机,塑胶包边胶条(如图2).

实验方法:(1)将塑胶包边胶条包在两个平行板周围,并用透明胶带粘牢;

图3

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(2)用吹风机对着已包好的两个平行板进行干燥处理(如图3);

(3)用感应起电机使平行板电容器带电.

这样改进后的实验能够使平行板所容纳的电荷量不易流失,静电计指针张角稳定且比较明显,所持续时间为没有改进的2~3倍(如图4).

图4

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实验优点:设计新颖,材料选取成本低,易于操作,可见度大,直观性强,实验效果明显.

本实验的改进充分克服了传统实验难以成功的不足,加深了物理概念的教学,非常适合推广,也为学生理解和掌握平行板电容器电容的决定式,提供了深刻的感性认知,不仅增强了学生学习物理的兴趣,还大大提高了课堂的教学效果.

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文章来源于《物理教师》2017,01(38),49