电容器充放电实验的教学建议

PAGEPAGE1电容器充放电实验的教学建议第一篇：电容器充放电实验的教学建议电容器充放电实验的教学建议摘要：高中物理电容器充放电实验设置过于简单，不利于学生的理解，增加了学生学习的难度。本人从原教材中的实验的不足和建议两个方面，谈谈自己的看法。关键词：演示实验，不足，建议引言：电容器充放电实验是高中物理人民教育出版社选修3-1第一章第八节电容器的电容中的难点，在教材中占有重要的地位。这一节是学习静电场后的一个重要应用，也是为以后学习交流电路（电容和电感对交流电的影响）打基础。因此，学习电容器充放电实验是非常有意义的。本人对教材中的实验有以下看法和建议:一、教材中电容器充放电演示实验的不足第一，教材中电容器的充放电电路如图所示。该电路演示电容器的充放电过程，不能观察到任何实验现象，让同学们难以想象电容器的充放电过程到底是怎样的。此演示实验较抽象，不利于学生的感性认识，增加了学习的难度。第二，教材中没有讲述电容器的充放电过程电流的大小的动态变化。在电容器的充放电的过程中，电路中的电流都是逐渐减小的。如果能把此过程演示出来，对学生理解电容器的充放电是一个很好的感性认识补充。第三，教材中通过类比的方法讲述了电容器所带电量与电容、电压的关系。但是，课本没有演示实验，学生缺乏感性认识。二、电容器充放电演示实验的设计第一，增加感性认识，使同学们知道电容器是容纳电荷的容器。通过问题的设置，让大家感受到学习电容器的必要性。（知道干电池放电与电容器放电可能的区别。）具体演示实验设置如下：演示实验一：先用某物体与4V的学生电源相连，再用此物体与小灯泡相连。发现小灯泡亮了一下后熄灭，说明该物体可以给小灯泡供电，只不过是发光时间1较短（猜测：该物体给小灯泡提供的是瞬时电流）。演示实验二：先用此电容器与12V的学生电源相连，再用此电容器与一小段细铜丝（可以是电线中的一根细铜丝）相连，发现铜丝被迅速熔化并且火花四射。实验器材：学生电源一台（没有过载保护的学生电源，防止给电容器充电时，学生电源由于过载保护而自动断电），四个并联的电容器，导线若干，带有接线柱的小灯泡一个以上演示实验的优点：1.使学生感性地意识到电容器是容纳电荷的容器，增加了学生们学习物理的兴趣。2.让学生自己上讲台用电容器点亮小灯泡，使同学们更好地理解电容器的充放电过程，而不是从课本上了解什么是电容器的充放电过程，死记硬背概念。3.通过实验观察，电容器的放电仅仅是使小灯泡发光一下后熄灭，易知道电容器的放电电流是瞬时电流。4.通过演示实验二的观察，让大家发现电容器可以在较短时间内放出较大电流，从而点燃一小段细铜丝。我们知道，一般的电池是不允许放出那么大的电流的。而照相机的闪光灯能够发出耀眼的光芒，就是电容器的功劳。通过以上的观察和分析，让同学们知道我们有干电池，为什么还要研究电容器？这样的实验设置进一步激发同学们的学习激情。第二，通过实验演示，让同学们亲眼看到电容器的充放电电流的变化，增加实验的可信度。同学们利用电容器充放电过程中的电流变化，可以分析推理出电容器的电荷量，电压，电场强度，电势能的变化。具体演示实验设置如下：当单刀双掷开关打到1位置时，电容器充电，同学们可以通过如图所示的演示实验看到：电容器充电的过程中，电路中电路的电流、电压的变化。当单刀双掷开关打到2位置时，电容器放电，同学们可以看到：电容器放电的过程中，电路中电流、电压的变化。实验器材：学生电源一台（没有过载保护的学生电源，防止给电容器充电时，学生电源由于过载保护而自动断电），四个并联的电容器，导线若干，小灯泡一个，可测正反向电流的电流表以及正反向电压的电压表各一个，单刀双掷开关一个。以上演示实验的优点：1.通过演示实验，可以很清楚地看到电容器的充放电电流、电压均是逐渐减小的，此实验增强了知识的可信度。2.通过演示实验，使同学们看到电容器的充放电电流、电压的方向均是相反的。第三、通过演示实验得到电容器所带电量与电容、电压的关系，增加知识的可信度。具体演示实验如下：演示实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电。电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。实验器材：学生电源一台，电容器一个，单刀双掷开关，滑动变阻器，电流传感器，电压表，开关，计算机及相关的处理软件以上演示实验的优点：通过演示实验以及数据的处理，能够准确地得到电容器的电容与其电荷量以及电压无关，并且知道对于同一个电容器，电荷量与电压成正比。这样得到的结果，有实验基础，可信度高，能够降低学习的难度。参考文献王维民:电容器充放电演示器的制作[J].教学仪器与实验,20XX,(1)第二篇：电容器充放电教案《电容器的充放电过程》课堂教学引入部分：师：同学们，请大家看老师手里拿的是什么？组织教学完毕后，教师手里拿着一架照相机，问。生：老师，这节课您要给我们照相吗？学生感到挺新鲜，有学生问。师：是的，我想给你们拍一张反映课堂学习生活的照片，怎么样？准备好了吗？生：哦„„课堂气氛顿显活跃，学生们份份下意识地摆好姿势。教师举起相机，对准全体同学，按动快门，相机发出耀眼强光，学生精神振奋，余兴未衰。师：在我按动快门的一瞬间，你们已经注意到了相机发出强烈的闪光，大家知道这是怎么一回事吗？学生思考片刻，有学生回答。生：相机闪光灯瞬间有强电流通过吧？！。师：是啊！大家真聪明！可是大家知不知道闪光灯的瞬间电流是怎么产生的呢？学生纷纷摇头，露出疑惑并欲探究的表情。师：好吧，我们今天就一起通过实验来研究这一问题。请同学们翻开教材第三节〈〈电容器的充放电过程〉〉。教师板书课题：电容器的充放电。课代表分发实验讲义。点评：通过创设距学生生活感知很近的真实情境，巧妙自然地渗透教学主题，激发学生的求知欲。新授部分：师：这节课，我们要通过充放电实验的操作，学会识别实验中所用仪器，观察仪表指针变化，分析电容器充放电的物理过程，总结充放电的基本结论。下面我把实验器材及注意事项介绍一下。这节课所用的实验器材有检流计一块，伏特表一块，低压直流电源一台，充放电线路板、导线若干。检流计要串联接入线路中，若右偏，说明电流由“+”极流入，“—”极流出；左偏反之。要把伏特表并联接在电容器的两边，注意“+”极接高电位，“—”极接低电位，测量前估计检流计和伏特表的量程，实验前电容器不要带电。大家先阅读一下实验讲义，就可以开始做了。学生看讲义理解。一段时间以后，每个小组清点所在实验台的器材，并加以识别。然后，学生间按要求相互配合，接好实验电路，教师检查完后开始实验操作。学生分组实验，观察并记录实验结果，按要求反复三次操作，将结果记录表一与表二中（表一与表二略）。教师将各组实验的进程及正确率列入各组评比加分条件，调动学生的积极性。转换开关K拔到1位置，观察仪表指针偏转情况，填写表一。转换开关K拔到1位置后，立即转到2位置，观察指针偏转情况，填写表二。关闭电源，结束实验操作过程，进入下一阶段。（图1）图1实验电路图师：请同学们关闭电源。我们一起来分析一下从刚才这个实验中能够得出什么样的结论。学生停止实验，关闭电源。教师出示投影片，启发学生。师：检流计指针偏转由最大一直减小到零，这说明了什么？生：说明与电容器相连接的电路电流由最大减小到零。师：那么，电路中的电流是怎样形成的呢？生：电子的定向移动形成的。师：大家能用电子的移动情况来解释这一现象吗？我们看看哪组同学说的更有道理。学生分组讨论，有的学生还画出了电路图进行研究。师：好，哪组同学能到前面发言，解释表一的现象？师：请2组派一个代表发言。生：表一现象：当电容器接通电源以后，在电场力的作用下，与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，见图。电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最大，以后逐渐减小，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加，电容器两极板间电压UC等于电源电压U时电荷停止移动，电流I=0，见图2和图3。图2(b图)图3师：很好，由同学分析可知，在电源作用下，电容器的充电使其两极板上储存大小相等，符号相反电荷，电流由最大减小到零，电压由零增加到电源电压，且电流与电压方向一致。教师板书充电结论。师：哪组同学能解释一下表二的现象？一学生发言。生：开关闭合，通过导线的连接作用，电容器正负极板电荷中和掉。师（结合图4进一步讲解）：总结的非常精辟。当K闭合时，电容器C正极正电荷可以移动负极上中和掉，负极负电荷也可以移到正极中和掉，电荷逐渐减少，表现电流减小，电压也逐渐减小为零。图4生：老师，我们可不可以由表二现象得出“电容器在放电过程中电荷逐渐减少”这样的结论？师：体会得很好！这就是我们这节课要掌握的第二个结论。充电的电容器电荷逐渐减小过程称为电容器放电过程，且电流、电压由最大减小到零，方向相反。教师板书结论二。学生将结论填入实验讲义。教师：好，我们今天的研究到此结束，谁还能发现我们开课提出的问题与本次课两个结论有何关系呢？学生思考后举手。生：闪光灯发出强烈闪光的原因是电容器充放电过程中储存能量通过闪光灯突然释放的结果。）【通过实验，进行发现式学习，培养学生操作、观察、分析、总结能力。在小组讨论时，教师巡回检查学生的操作情况并给予指导，及时纠正问题，合作气氛热烈，学生在合作学习中体会探求知识的乐趣。以演示法为辅助教学方法，采用启发式进行教学，启发学生创新思维，将感性认识上升到理性认识，突破电容器充放电难点，得出了电容器充放电的基本结论。同时紧扣情境创设，前后有机呼应。】巩固练习部分：教师放投影片，出练习题。1、如图5所示：问S刚闭合瞬间，哪个电压表示数大？充电完毕时哪个电压表示数大？电流表在何时示数最大？图52、思考题：在检修收音机或电子仪器及电力系统高压整流设备时，切断电源需把滤波或整流用电容短接一下，为什么？生（回答1题）：V2，V1,刚闭合。生（回答2题）：让充电容器放电，防止放电电流损坏仪表及其它元件。师：回答得很好。本次课，我们通过实验，发现了电容器的充放电过程实质就是储存和释放电荷的过程，表现为电流、电压的变化。如果我们把实验电源改成交流，那会怎么样呢？大家回去可以带着这个问题思考一下。师：今天的作业是“试说明电容器充放电物理过程”。下课！【巧留悬念，引发学生继续学习的兴趣，达到理论与实践相结合的学习目的。】第三篇：第三节电容器的充放电教案课题：电容器的充电和放电授课人：陆康雁授课班级：电器121班授课时间:20XX年11月20XX二节教材：《电工基础》第四章第三节P60～P61页一、教学目标：1、知识目标：①理解电容器的充电和放电过程②能够进行一些简单的相关计算2、能力目标：提高分析问题、解决问题和理论联系实际的能力3、情感目标：培养学生通过观察实验现象归纳事物本质，将感性认识提升为理论知识的能力，培养好奇心，激发探索科学的兴趣。二、教学重点：电容充放电的过程三、教学难点：电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律四、教具：多媒体五、教学方法：讲授法、启发法、观察演示实验、生活情景类比六、教学过程：（一）新课导入：用照相机给学生拍摄课堂学习生活照片，用拍照时耀眼的闪光灯产生原因导入新课。复习衔接知识：电容器的充放电定义（1）板书课题：第三节《电容器的充电和放电》复习衔接知识：电容器的充放电定义（二）新课内容：1.电容器的充电过程（1）、展示电路图（图1），并结合电路图解释充电定义和介绍实验条件。图1（2）、实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。实验现象：电流表读数由最大变小最后为零；电压表读数由零开始变大，最后为定值；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮（3）、.小结：充电过程中，随着电容器两极板上所带的电荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，当充电结束时，电流为零，电容器两端电压Uc=E2、电容器的放电过程（1）实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。实验现象：电流表反偏，读数由最大变小最后为零；电压表读数由最大开始变小，最后为零；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮。（2）、.小结：放电过程中，随着电容器极板上电量的减少，电容器两端电压逐渐减小，放电电流也逐渐减小直至为零，此时放电过程结束。3.电容器中的充放电电流充放电过程中，电容器极板上储存的电荷发生了变化，电路中有电流产生。设在Δｔ时间段内，电容器极板上的电荷增加了Δq，则电路中的电流大小为：i由Δq=CΔuC知：iCuCtqti——充放电电流，A；C——电容器电容量，F；ΔuC——电容器两端电压，V；Δt——电流变化时间，s。4.课堂练习、例题5.小结6.作业第四篇：加强高中物理实验教学的几点建议加强高中物理实验教学的几点建议──从近几年高考实验试题谈起广东省潮州市金山中学张祥勇摘要：本文针对目前高中物理实验教学的现状，根据理科综合考试的发展趋势和素质教育的要求，结合自身教学实践，提出加强高中物理实验教学的几点建议。关键词：物理实验教学；高考；实验基本功；设计和完成实验的能力杨振宁是一位理论物理学家，但他对物理实验和实验教学非常重视，曾给《物理通报》写了一则题词：“物理学是以实验为本的科学”，这一精辟论述表达了物理学界的共同见解。近年来，杨振宁在对国内物理教育做了大量考察后指出，中国的物理教学有一个倾向，即使人觉得物理就是逻辑。他认为物理学不单是国内大学中“四大力学”这样的骨干，还应是有血有肉的，还应和实验、现象、实际联系在一起。在物理学的发展过程中，实验起过重要作用，现在正在起着、将来必定也起着重要的作用，这一点对于物理学家大概是没有争论的。但是在目前高中物理教学中，我们感到，物理实验仍未得到充分的重视，物理实验教学还有待进一步加强，当然其中有多方面的原因。本文针对近几年高考物理实验试题和高中物理实验教学现状的进行分析，提出自己的加强高中物理实验教学的对策和建议，与同行教师一起研究探讨。一、对近几年全国高考物理实验试题（广东卷）的分析高考物理在考查知识的同时，注重考查能力，通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低，并把对能力的考察放在首要位置。目前，高考物理科要考查的能力主要包括以下五种能力：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。考试大纲对实验能力做了明确的要求：“能独立地完成知识内容表中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。”这个要求近几年没有怎么改变。从我们广东省的高考情况来看，每年基本都有两道实验题。20XX至20XX年，全国高考物理试题（广东卷）中实验题20XX占试卷总分（150分）的13．3%；20XX、20XX年实验题24分，占试卷总分（150分）的16%；20XX年广东理综试卷中物理实验题18分，占物理部分总分（100分）的18%，这个分值和所占比例跟其他省市的相当接近。可见连续多年高考物理实验的题型基本稳定，所占比重逐渐上升。综观这几份试题，我认为还具有以下3个基本特点：1．实验基本技能几乎每年必考。例如“读数”的考查几率相当高，20XX年、20XX年考了螺旋测微器的读数。2．不排除考查教材中基本的学生实验。一般来说，电学实验就是考仪器选择、连线、误差分析；力学实验考打点计时器就一定考速度、加速度的测量。例如20XX年、20XX年考了“研究匀变速直线运动”，用打点计时器来研究物体的运动，通过分析纸带求速度、加速度等物理量。3．通过学生实验的延伸与拓展，突出了对学生的设计和完成实验能力的考查。例如20XX年考了“利用直流恒流电源和电压表探究一种热敏电阻的温度特性”，20XX年考了“利用电流表和电阻箱探究一种金属丝的电阻率”，20XX年考了“利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻”。这类题目具有很好的区分度，能把不同层次的考生区分开来。可以说物理实验的重要性通过高考试题得到较好的体现，学生的创新思维与实验能力通过高考实验设计也能得到很好的考查。再对照其他省市的高考试题，也能够看到这些特点，这也是我们的进行实验教学的一个方向。二、目前高中物理实验教学的一些情况这两年我在高三级担任物理科教学工作，每次测试结果出来后，学生在实验题的完成情况都是我分析的重点。下面列举了学生经常出错的4种情况，从中就能够看出一些问题：（1）对“有效数字”相关的运算或估算,答对率很低。有的同学是把“保留两位有效数字”理解为“小数后两位”，而运算部分则往往出现单位的换算、数量级的运算错误等。（2）没能掌握好螺旋测微器、游标卡尺、毫米刻度尺等测量工具的使用方法。有的学生对测量工具的结构原理不了解,给出莫名其妙的读数。大部分学生的主要问题是分不清楚测量数据估读到哪一位。像螺旋测微器的读数，经常出现了“0．21mm”、“1．10mm”等读数。（3）未能很好掌握电流表、电压表、滑动变阻器等实验仪器的使用方法,表现出来就是实验的连线和读数出错率很高。例如考查连接实物图的时候，经常就有学生把线连接到滑动变阻器的滑片上。（4）与纸带有关的测量问题,这类题目从高一开始就做实验，并经常讲和练，但学生仍然经常出错。例如在“利用纸带求加速度”的实验题中，学生答题时用“计算各段加速度求平均值”代替“逐差法”，或只计算一段，反映出学生不理解“逐差法”的作用。很多次测试的结果都表明，高三学生的实验能力是个弱项，实验的基本技能依然掌握不到位，设计和完成实验的能力更亟待提高，对普通学生来说设计型的实验题“满脸杀气”、“望而生畏”。出现这种情况，我认为主要原因是：目前实验教学中还普遍存在着教学方法简单化、实验过程形式化、实验结果唯一化的现象，学生的物理思维、实验方法、探究能力得不到预期的培养，从而导致学生实验设计能力普遍较弱。另外，大部分省市采用“小综合”或“大综合”模式之后，导致物理教学课时变少，实验课时被压缩。由于物理教学课时的限制，有些教师放弃了某些课堂演示实验，甚至一些必须由探究实验得出结论的新课，也被简单的“说过去”；有些教师认为“做好一个实验不如讲好一个实验”，变物理实验课为师生“纸上谈兵”课。教师在教学中对实验这样的处理，会在学生中造成相同的认知，直接导致学生重理论、轻实验、轻探究，学生以“背实验”代替“做实验”，其实验技能必然得不到提高。君不见，由于实验题在高考中的重要地位，很多学生把物理考纲列出来的11个实验的实验目的、原理、步骤、注意事项、数据分析处理等等内容一遍遍复习、死记硬背，花在上面的精力不少，但效果却不明显。三、物理实验教学的备考建议针对目前学生实验能力的掌握情况和高考的改革趋势，我提出以下的建议：1．重视实验基本功的训练，培养学生实验基本操作能力物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本技能。实验基本功的训练主要是在高一阶段，教师要充分重视课本的每一个演示实验和分组实验，中学物理教学大纲要求的分组实验一定要做。一方面，教师要注重演示实验的规范性。物理演示实验本身就是技能的展示，具有很强的示范性，教师演示时的一举一动会成为学生独立操作时的依据。教师做课堂演示实验前应先多次演练，力求操作演示规范、熟练、完整，确保课堂上效果明显，一次成功，使学生信服。对较复杂的实验，还可利用多媒体的仿真实验作为辅助，逐步展示真实实验的动态过程。另一方面，在做分组实验之前，教师要求学生必须对本次实验原理、所用实验器材、实验步骤能清楚了解（当然学生能够自己设计出来的更好），要求每个学生都动手参与到实验操作中，并如实记录实验的原始数据，等等。这些分组实验对于训练学生的实验基本功、规范学生的基本实验操作具有重要作用例如通过“研究匀变速直线运动”这个分组实验，训练了打点计时器的使用方法，知道了两种打点计时器的工作原理和主要结构，学会了通过打出的纸带判断物体的运动状态，以及如何求解速度、加速度，会用有效数字表达直接测量的结果。学生拿自己辛苦劳动之后得到几条纸带来分析小车的运动，能更形象具体的理解物理规律，极大的提高了学生学习物理的信心和兴趣。条件允许的学校可以在课外开放实验室，给学生更多的时间和空间来动手做实验。比如，学生想做实验了，就向老师提交实验申请书──包括实验的名称、目的、原理、器材和预约的实验时间，然后教师从实验的可行性、实验室仪器的准备情况等方面考虑学生的申请，给学生安排具体的实验时间和地点。而学生则可通过查阅参考书、约请同学或约请教师来指导等途径认真做好每一个实验，切实提高实验能力。2．设置实验新情景，提高学生的设计和完成实验的能力纵观近几年的高考物理实验，力学和电学既是考查的重点也是难点。主要特征是：电学为主，力学为辅，兼顾其他；既重基础，尤重迁移。比如测电阻的实验几乎年年考，题目年年翻新，角度常常变化。虽然实验的情景很新颖，但实验试题中涉及的基本知识和实验技能的要求仍然立足于课本实验。比如20XX年广东理综试卷中，第34题第（2）小题，围绕“利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻”展开，这是高考考纲中明确要求的实验，不过提供的实验仪器与教材上有所不同。题目中巧妙地引入了“电阻箱的读数”、“电压表和电阻箱测电阻”、“闭合电路欧姆定律”、“补充实验步骤”、“连接实物电路图”、“分析实验误差”等实验技能和相关知识的考查，在一定程度上体现了三维课程培养目标中“知识与技能”、“过程与方法”的要求，对理综模式下的物理实验的教学和备考很有启发作用。因此在复习时要注重教材上的实验。教师可以从教材中选取一些典型的实验，在同一个实验中设置新情景，引导学生将已经学过的物理知识和实验方法迁移到新情景中，根据实验目的和提提供的仪器设备，开动脑筋设计方案进行实验。既通过多种方案的设计、论证等思维活动，提高学生的实验设计能力，又通过实验操作验证设计得合理性，提高实验操作能力。例如“电阻的测量”的复习可按以下方式进行，设置新情景，培养学生的实验设计能力。（1）复习伏安法测电阻的实验①实验器材：待测电阻Rx（用电阻箱，阻值为5Ω），学生电源、电压表（量程3V，内阻约3kΩ）、安培表（量程0．6A，内阻约1．5Ω）、滑动变阻器（最大阻值10Ω）、开关各一个，导线若干由于电阻箱是精密的仪器，不能长时间通电。要求学生先设计出测量电路图，然后连接电路测量，最后通过测量结果分析安培表外接法和安培表内接法适用的对象。大部分学生习惯的采用滑动变阻器的限流接法，从测量数据看，相比安培表内接法，安培表外接法测量出来的结果误差更小。接下来把实验器材做了调整：②实验器材：待测电阻Rx（用电阻箱，阻值为150Ω），学生电源、电压表（量程15V，内阻约15kΩ）、安培表（量程100mA，内阻约10Ω）、滑动变阻器（最大阻值10Ω）、开关各一个，导线若干学生经过简单分析，还是采用滑动变阻器的限流接法、安培表外接法来测量，但是在调节电压时感觉调不动了，有不少学生有了疑问。教师可以适时指出，待测电阻的阻值是滑动变阻器的最大阻值的15倍，滑动变阻器的限流作用不明显了，提出用滑动变阻器的分压接法来调节待测电阻两端的电压。教师在这里可以进行小结：对电阻测量的实验电路中，一般先设计“测量电阻部分”的电路（包括待测电阻、电压表、电流表，体现测量的思路），再设计“提供电源部分”的电路（包括电源、滑动变阻器、开关，提供电压和电流）；从“测量电阻部分”来总结安培表的内接法、外接法的理论依据以及使用条件；从“提供电源部分”来总结滑动变阻器的分压、限流接法的理论依据以及使用条件。（2）重点训练“测量电阻部分”电路的设计①如果知道电表的内阻，怎样计算电阻的真实值？如何使用伏安法测量电表的内阻？②如果没有电流表（或电流表不合适），而有两块电压表（已知内阻）应如何设计电路测量电阻？反之呢？③如果只有电压表和一个电阻箱，应如何测量电阻？反之呢？„„大家知道，物理是难学的，学习物理是辛苦的。而眼前这些学生在讨论、设计、完成实验的过程中，既有思维的碰撞又有实验的及时验证，他们的学习是主动的、快乐的。同时学生对伏安法、替代法、半偏法这些测量方法有了一个切身体会，也明确了如何设计一个测量电阻的电路。教师在这里可以进一步总结：电学实验无非就是在电压U、电流I、电阻R、电动势E这几个物理量的测量上做文章而已，这是电学实验区别于力学实验之处。今后我们可以用类似的方法处理类似的探究性实验。3．注重物理思想的总结，提高学生思维的开放性每一个实验都有各自的设计思想，一个成功的实验，其设计思想总包含着对已有知识的灵活运用和创造性构思。引导学生领会前人的实验设计思想，是一条培养学生具有设计实验能力的有效途径。比如，在做“验证力的平行四边形定则”实验时，为什么要两次把橡皮条的结点拉到同一位置？在做“验证牛顿第二定律”实验时，为什么要使长木板倾斜以平衡摩擦力？在做“验证机械能守恒定律”实验时，要验证mv2=mgh,，为什么要选第一、二点距离为2mm的纸带？在做“验证动量守恒定律”实验时，被碰小球的质量为什么要小于入射小球的质量？还记得“控制变量法”吗„„实际上所有的实验都要在控制上下功夫，实验的精髓就是“控制”。再看另外一些例子，在做“研究匀变速直线运动”实验时，用打出的纸带上面的点数来计算时间，用点与点之间的距离来计算速度和加速度，在电学实验中，电流表用指针偏转程度的大小来表示电流的相对大小，历史上卡文迪许使用扭秤研究万有引力常量的时候，由于引力非常之小，他先通过测定力矩来测力，又通过石英丝的扭转角度来测力矩，再通过光点的移动来测定石英丝的扭转角度，这些就是“测量变换”。再比如人们熟知的守恒定律，像能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律，它们的出现不是偶然的，而是物理规律具有多种“对称性”的必然结果。„„诸如此类，不多列举了。物理学不仅是自然科学的基础，也是人类文化的重要组成部分。在物理学发展史上，人们看到，实验发现和研究与理论探索是互补的，它们共同或交替的促成了物理学的进步。和杨振宁一起因发现弱作用中宇称不守恒而获得诺贝尔物理学奖的李政道教授，在1987年提出物理学家的两个定律：没有实验家，理论家趋于浮泛；没有理论家，实验家趋于摇摆。我们相信，只要广大物理教师能取得这样的共识，物理实验教学弱化的趋势必能得以扭转，物理实验必能发挥应有的作用。【参考文献】[1]李新乡、张军朋，《物理教学论（第二版）》[M]，科学出版社，20XX年第2版[2]梁旭，《中学物理教学艺术研究》[M]，浙江大学出版社，20XX年第1版[3]陈刚，《新编物理教学论》[M]，华东师范大学出版社，20XX年第1版[4]王克强、潘玲珠，《通用物理实验》[M]，中山大学出版社，20XX年第1版第五篇：电容器简介电容器简介一、电容器的主要性能电容器的电气性能一般有四个主要参数，它们是：1标称电容量及偏差某一个电容器上标有220XX，表示这个电容器的标称电容量为220XX，实际电容量应220XX±5％之内，此处T表示容量误差为±5％。若T改为K，表示误差为±10％；改为M表示误差为±20XX2额定电压电容器上还标有额定电压值，在不注明的情况下，均指直流额定工作电压。电容器在工作时，其上承受的直流电压应小于额定电压。选择电容器额定电压的原则如下：1)低压时，实际工作电压与额定电压的比率可以高一些。2)高压时，实际工作电压与额定电压的比率要低一些。3)工作于交流状态或直流上的脉动交流成份比较大时，比率要选低一些，频率越高，比率越低。4)要求可靠性高时，比率要选低一些。3绝缘电阻理想的电容器，在其上加有直流电压时，应没有电流流过电容器，而实际上存在有微小的漏电流。直流电压除以漏电流的值，即为电容器的绝缘电阻。现在CL11、CBB22等塑料薄膜电容器的绝缘电阻值可达到5000MΩ以上。电容器的绝缘电阻是一个不稳定的电气参数，它会随着温度、湿度、时间的变化而变化。4损耗角正切值损耗角正切值，简称损耗或写成tgδ。当交流电流通过电容器时，其上有一个交流电压降，对于理想的电容器，其两端的交流电压乘上流过的电流所得的值称为无功功率，此时，电容器不会发热。实际的电容器会产生微小的热量，其发热的功率称为有功功率。有功功率与无功功率之比称为损耗角正切值。例如CBB22型电容器的损耗约在万分之五左右，也就是说发热功率占无功功率的万分之五。在电压值为基准的矢量图上，不发热的电流超前它90°，发热的电流与它同相，正好是直角三角型的两个直角边，发热的电流(阻性电流)与不发热的电流(容性电流)之比即为损耗，也就是正切值。电容器的损耗受工作频率的影响较大，一般而言，均随频率的增高而增大，但也有例外。例如：某电容器在1kHz时比在100Hz时的损耗还要小。除了以上四个主要参数外，还有一个重要参数就是电容量的温度系数。实际电容器的电容量是随着温度变化而变化的，当温度升高时，有的电容量会变大，称为正温度系数的电容器；有的则变小，称为负温度系数的电容器。温度系数用温度变化一度时，电容量的变化比率来表示，单位为PPM/℃。PPM表示百万分之一。例如：CBB22的温度系数约为－300PPM/℃，则表示每升高一度，电容量减小万分之三即003％。如果温度上升40℃，则003％×40=12％，容量要下降12％二、电容器的分类：为了便于记忆，我们把主要的电容器分成三类，并称为主流产品。1电解电容器电解电容器属老产品，近年来的改进主要是体积越做越小。铝电解电容器的电性能较差，损耗tgδ在100Hz时约为5％～10％左右，容量的稳定性和温度系数也差。这种电容器主要应用在电源滤波和要求不严的低频电路中。使用者要记住的是：同样的容量，大体积的要比小体积的损耗小；同样的容量，高压的比低压的损耗要小；不同的容量，小容量比大容量的损耗要小。钽电解电容器(CA型)电性能包括损耗、容量的稳定性和温度系数，要比铝电解好得多。但价格也要高些。2塑料薄膜电容器塑料薄膜电容器是近一、二十年发展起来的电容器，现已成为主流产品(淘汰了以往的纸介电容器)。薄膜电容器的容量上限可以很大，如电动机启动用CBB60、CBB61型电容器，容量可达几十微法。薄膜电容器主要有两种材料，聚酯(涤纶)CL型和聚丙烯CBB型。每种材料主要有两种结构；箔式CL11、CBB11和金属化CL21、CBB21、CBB22等。这样我们就能很容易从型号上看出它们的材料和结构。例如：CL21则表示这个电容器的材料是涤纶，结构是金属化。CL11型是数量最大的一种低价产品。箔式结构是指电容器用塑料薄膜和铝箔叠在一起卷绕而成，导电电极为铝箔。金属化结构是预先用真空蒸发的方法在薄膜上蒸发了一层极薄的金属膜，然后用这个薄膜卷绕成的电容器，导电电极为蒸发的金属膜(大多仍为铝膜)。在同样规格情况下，金属化电容器的体积要比箔式的小。金属化薄膜电容器有自愈特性，即电容器中塑料薄膜某一点若存在缺陷，加电压时会击穿，则此处的金属膜会蒸发掉，而不会产生短路现象，从而使电容器仍能正常工作。金属化电容器还有一个优点就是引出线是从喷了金属的端面引出，从而使