[實用新型]一種探究電容器電容的電路演示儀

有效

• 申請號: 201420704235.4
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204102415U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 劉國瑞;張文堂;徐春曉
• 申請（專利權）人: 劉國瑞
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本實用新型涉及教育教學方法技術領域，具體地說是一種簡單、具體的探究電容器電容的電路演示儀。

背景技術

目前，在教學中為了探究充電后的電容器的電壓與電荷量的關系的方法，一般都是類比法，例如人教版教材采用的方法就是類比的方法，類比水容器的盛水能力，然后定性的總結了電容器的電壓與電荷量成正比，容器盛水問題是大家所熟知的，但是這樣的類比方法抽象，很難聯想到電容電量問題上，而且不容易被學生接受，同時，電容器兩端的電壓容易測量，電荷量不容易測量。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種方法新穎、簡單具體的探究電容器電容的電路演示儀。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種探究電容器電容的電路演示儀，設有板體，其特征在于板體上設有容量相同的電容器A和電容器B，功率相同的燈泡M和燈泡N，電容器A和電容器B的左端經導線連接在電源負極，電容器A的右端經導線連接單刀雙擲開關的動端，單刀雙擲開關的一個不動端經導線連接單刀單擲開關的動端，單刀單擲開關不動端與電容器B右端相連接，單刀雙擲開關的另一個不動端經導線連接電源正極，燈泡M和燈泡N一端分別與電容器A和電容器B的左端相連接，燈泡M和燈泡N的另一端經單刀單擲開關分別與電容器A和電容器B的右端相連接，電容器A兩端并聯一個電壓表，測量電容器A兩端的電壓，通過調節單刀雙擲開關可以使不同電容器構成不同回路，實現電容器的充電放電。

本實用新型所述的一種探究電容器電容的電路演示儀，其特征在于電壓表為數字電壓表。

本發明由于采用上述電路和方法，在教學中，使學生更加直觀的認識電容器的構造、作用，可通過定量研究電容器電壓與電荷量的關系，把抽象問題具體化，對電容印象深刻，學習效果好，具有直觀、簡單、具體、學生接受快等優點。

附圖說明??

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是圖1原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明：

如附圖所示，一種探究電容器電容的電路演示儀，設有板體，其特征在于板體上設有容量相同的電容器A和電容器B，功率相同的燈泡M和燈泡N，電容器A和電容器B的左端經導線連接在電源E負極，電容器A的右端經導線連接單刀雙擲開關K2的動端c，單刀雙擲開關K2的一個不動端a經導線連接單刀單擲開關K4的動端，單刀單擲開關K4不動端與電容器B右端相連接，單刀雙擲開關K2的另一個不動端b經導線連接電源E正極，燈泡M和燈泡N一端分別與電容器A和電容器B的左端相連接，燈泡M和燈泡N的另一端經單刀單擲開關K1、單刀單擲開關K4分別與電容器A和電容器B的右端相連接，電容器A兩端并聯一個數字電壓表V，測量電容器A兩端的電壓，通過調節單刀雙擲開關K2可以使不同電容器構成不同回路，實現電容器的充電放電。

在教學演示時，首先，將單刀雙擲開關K2由動端c閉合到b端，電容器A充電，然后將單刀雙擲開關K2由動端c閉合到a端,?將單刀單擲開關K3閉合，電容器A對電容器B充電，充電完成后，斷開開關K2和K3，同時閉合開關K1?和K4，燈泡M和燈泡N同時亮，過一段時間同時熄滅，說明電容器A和電容器B的所有參數全部相同，進而得知電量相同，斷開開關K1?和K4之后，將電容器A再次充電，再將K2由動端c閉合到a端，單刀單擲開關K3閉合，再次實現電容器A對電容器B充電，充電完成后，斷開開關K2和K3，閉合K1，燈泡M亮之后熄滅，電容器B放電，斷開K1，再將K2由動端c閉合到a端，單刀單擲開關K3閉合，電容器A對電容器B再次充電，充電完成后，斷開開關K2和K3，同時閉合開關K1?和K4，燈泡M和燈泡N同時亮，過一段時間同時熄滅，說明電容器A和電容器B的所有參數全部相同，電量再次相同，進而得知每次電容器A對電容器B充電，都是電量的平分。

然后用電量平分法研究電容器電容，將單刀雙擲開關K2由動端c閉合到b端，實現對電容器A的充電，電容器A的電量為Q，然后用電壓表V測出電容器A兩端的電壓U1為1.68V；然后將單刀雙擲開關K2由動端c閉合到a端，單刀單擲開關K3閉合，電容器A對電容器B充電，電容器A的電量為Q/2，測出電容器A兩端的電壓U2為0.84V；斷開單刀雙擲開關K2和單刀單擲開關K3，閉合單刀單擲開關K1，電容器B放電，斷開K1，重新連接K3和單刀雙擲開關c閉合a端，電容器A對電容器B充電，電容器A的電量為Q/4，然后測出電容器A兩端的電壓U3為0.42V，實驗數據表格如下：