为什么要用静电计测量平行板电容器的电势差

在人教版高中《物理》第二册(必修加选修)第十三章“电容器的电容”一节的教学中，用静电计来演示电容器的电势差U和板间距离d、正对面积S的关系，当演示完这个实验时，很多同学迷惑不解，提出为什么不用更加简单直观的电压表来测量平行板电容器的电势差?     

对“平行板电容器”课堂演示实验的探讨

研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的演示实验（如图1）,是高中物理电容器这一节内容的重点,所以实验的成功与否对课堂教学非常重要．     

研究平行板电容器演示实验必须讲清的几个问题

平行板电容器是一种重要的电容器 ,高中《物理》第二册教材中通过一个演示实验来研究决定它的电容大小的因素 ,虽然本实验的现象明显 ,但学生并没有真正理解其中的一些道理 .笔者根据多年来的教学经验认为 ,非常有必要给学生讲清一些必要的问题 ,以加深他们对实验原理的理解 .问题一　当已充电的电容器按图 1所示的方式与静电计连接起来 ,静电计的指针为何会偏转 ?　　图 1　　　　　　　　　　　图 2回答　静电计是由金属小球、金属杆、金属指针和与他们绝缘的外壳组成的 ,由电容器的定义我们不难理解它也是一个电容器 ,因此当已充电的电容…     

用静电计开发的几个演示实验

静电计又叫电势差计或指针验电器,它是中学静电实验中常用的半定量测量仪器．人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-1第30面用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U,从而来探究平行板电容器的电容C与哪些因素有关的演示实验,与旧教材相比,不仅篇幅加大,而且还突出了物理实验研究方法——控制变量法．     

为什么不能在加油站打手机

用实验演示平行板电容器电容与哪些因素有关，是高中物理教材中一个比较难做的演示实验，该实验通过演示让学生直观体会到：平行板电容器的电容C跟正对面积S、极板间的距离d，与介质常数e有关I正对面积S越大，电容C越大；极板间的距离d越大，电容C越小。但实际演示中，金属板带电后，往往存在漏电，指针很难保持稳定。究其原因大家会很习惯的将它归咎于空气潮湿，于是也就有了太阳底下做此实验的经历（并且效果还不是很好），或者用红外线灯泡照射来做。其实，空气潮湿是漏电的一个原因，但并不是最重要的一个原因。我们通过多次实验的研究发现，导致该实验效果不理想的最重要的原因是由尖端放电引起的。通常做这个实验的时候，我们大都是采用带有鳄鱼夹的导线来连接静电计和金属板，忽略了尖端放电这一重要的物理现象。     

如何理解“静电计”

静电计是一种很少用的电学仪器,是高考不作要求的一种演示实验器材。因此,对很多教师来说,静电计是匆匆相逢不相识的匆匆过客,仔细分析可知静电计既是电容器,又是验电器,同时它还是电压表。     

对“探究影响平行板电容器电容的因素”演示实验的探讨

本文分析了平行板电容器电容演示实验中常见的几个问题并提出了相应的解决方案。     

有关静电计的几个问题探讨

静电计又叫电势差计或指针验电器,它是中学静电实验中常用的半定量测量仪器．新课标教材3—1第30页用静电计测平行板电容器两极板间的电势差从而来探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的演示实验,与旧教材相比不仅篇幅加大,而且还突出了物理实验研究方法——控制变量法．而对此实验的主要仪器静电计的介绍只是在页下简单注释道：静电计实质上也是一种验电器．把它的金属球与一个导体连接,金属外壳与另一个导体连接（或金属外壳与另一个导体同时接地）,     

平行板电容器演示实验的改进

目前高中物理课本都用平行板电容器和静电计组成的电路来探索影响平行板电容器的因素,这是上好"电容器电容"这堂课必不可少的一个演示实验.同于①是静电实验具有电压高、电量少的特点,仪器的漏电不易克服;②是由于静电计指针较小,偏转角度小的情况下,坐在教室后排的学生无法观察到明显现象.所以在教学过程中一般教师是放弃这个演示实验,而直接给出结论.笔者经过反复试验,基本上解决了上述仪器漏电和可视性两大难题,现介绍如下.     

平行板电容器的“变”与“不变”

正平行板电容器的动态分析是高中物理的难点,高考中常会考查到,学生处理起来会很混乱,但如果掌握了各物理量之间的决定关系我们就可以"以不变应万变"。平行板器电容的定义式是U QC,决定式kd sCp e4,其中ε是绝缘介质的介电常数,s为两平行金属极板的的正对面积,k为静电力常量,d为两平行金属极板间的距离。当这些量发生变化时,两极板的带电量Q、板间电压U、板间电场强度E均有可能发生变化。到底谁变谁不变呢?     

用平行板电容器演示光电效应

各种版本的高中物理教材在讲到光电效应时 ,首先介绍了这样一个实验 :如图 1所示 ,把一个擦得很亮的锌板连接在灵敏验电器上 ,用图 1弧光灯照射锌板 ,验电器的指针就张开一个角度 ,这表示锌板带了电 .进一步检查知道锌板带的是正电荷 .该实验按教材所述的方法做 ,一般不容易成功 .因为锌板逸出光电子而带少量正电后就在其周围空间形成电场 ,会将逸出的光电子拉回锌板 ,锌板的电势升高到相当小的值就使逸出和返回的光电子达到动态平衡 ,故较小的电势不足以使验电器指针张开 .为了将教材中所述的实验做成功 .我们可以利用平行板电容器的原理对…     

用数字万用表做电容器实验

数字万用表是传统机械指针式万用表的更新换代产品,具有更多的测量功能,例如最常见的DT890就有电容档,能直接测量电容器的电容,这样可以把有关平行板电容器的实验做得更好。 验证平行板电容器的电容C跟极板间的距离d,正对面积S,介电常数ε间的关系,这是一个有关电容器的重要实验,传统的做法是把电容器的一个极板跟静电计相连,另一个极板接地,同时静电计的外壳也要接地。然后,用起电机使电容器带电,静电计的指针就会偏转一个角度,指示出电势差U的高低,根据公式C=Q/U,从U的变化情况就可以推知电容C的变化情况。但是,这种做法有两个缺点,一是难以     

“平行板电容器实验”的巧妙改进

高中物理电学演示实验“影响平行板电容器的因素”（图1），是一个很难做成功的静电学实验，笔者对该实验进行了原因分析，并略加改进，取得了很好的实验效果。     

一道有关平行板电容器电容变化试题的浅析

试题．如图1所示,把一个平行板电容器接在电压为U的电源上,待充电完毕后断开S,若此时在两平行板间插入厚为d’（d’〈d）的金属板,则下列关于两极板问的电势差说法正确的是     

平行板电容器演示实验的分析与反思

在多个版本的高中物理教材中,都有平行板电容器的演示实验．该实验的目的,是为了展示平行板电容器的电容C和极板间距d、极板正对面积S和极板间介质（相对介电常数εr）的定性关系,以期得到C∝εrS/d的结论． 由于测量电容C时,教材选择了C=Q/U的间接手段,然后控制Q不变,看U的变化．这使实验的原理显得复杂．尤其是使用静电...     

“电容器的电容”创新实验设计

“电容器的电容”是高中物理电学中重要内容之一,传统平行板电容器演示实验由于实验成功率低或实验现象不明显,学生对该部分知识只能一知半解。通过自制器具实现对平行板电容器电容的定量测量,并在平行板电容器的基础上引导学生对电容器进行改进,激发学习兴趣,提升物理学科核心素养。     

自制平行板电容器做电谐振实验

在高中物理“无线电波的发射与接收”一课教学中，电谐振实验的做法是用莱顿瓶和导线框组成“LC”振荡电路来演示的。但许多学校目前还不具备莱顿瓶，致使这个实验不能进行，给教学带来很大的困难。莱顿瓶在实验电路中起到电容器的作用。由于它要在上千伏电压下工作，所以不能用市售电容器来代替。为了解决这个问题，我在教学中用自制的平行板电容器代替莱顿瓶，在演示实验中收到了很好的效果。     

平行板电容器实验的改进

高中物理课本第二册第 2 4页“影响平行板电容器电容的因素”的演示实验 (如图 1所示 ) ,是一个很难做成功的静电学实验 .笔者对该实验略加改进 ,取得了很好的实验效果 .图 11 .原实验失败的原因分析 .因为平行板电容器的金属板两个表面都直接裸露在空气中 ,它们很容易对空气放电 ,加之金属板的面积很大 ,就使得放电速度更快 .另外还由于金属板边缘有棱角 ,容易导致尖端放电 ,从而进一步加快了放电速度 .所以 ,即使在比较干燥的条件下 ,给金属板充上电以后 ,它也立刻放电完毕 ,静电计指针随即闭合 ,使得实验不能进行 .2 .改进方法 :通过以上…     

关于电容器充放电实验的思考

一般我们在做电容器充放电的演示实验时，在给大容量的电容器充电后使电容器正负极接触放电，放电过程中产生明亮的火花和一声巨响，给学生视觉和听觉的“双重感受”．在引起学生一阵惊呼后，便认为已经达到了实验的目的，实验也随即收场了，很少再去考虑怎样把这个实验做得更好，怎样对这个实验再进行拓展利用．     

"平行板电容器实验"的巧妙改进

高中物理电学演示实验"影响平行板电容器的因素"(图1),是一个很难做成功的静电学实验,笔者对该实验进行了原因分析,并略加改进,取得了很好的实验效果.