一種探究電容器電容的電路演示儀的製作方法

2023-10-27 11:42:12 1

一種探究電容器電容的電路演示儀的製作方法
【專利摘要】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，其設有板體，其特徵在於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，電容器A兩端並聯一個電壓表，測量電容器A兩端的電壓，在教學中，使學生更加直觀認識電容器構造、作用，具有直觀、簡單、具體、學生接受快等優點。
【專利說明】一種探究電容器電容的電路演示儀

【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 目前，在教學中為了探究充電後的電容器的電壓與電荷量的關係的方法，一般都 是類比法，例如人教版教材採用的方法就是類比的方法，類比水容器的盛水能力，然後定性 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
[0003] 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。
[0004] 本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：
[0005] -種探究電容器電容的電路演示儀，設有板體，其特徵在於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Μ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Μ和燈泡N -端分別與電容器A和電 容器B的左端相連接，燈泡Μ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兩端並聯一個電壓表，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迴路，實現電容器的充電放電。
[0006] 本實用新型所述的一種探究電容器電容的電路演示儀，其特徵在於電壓表為數字 電壓表。
[0007] 本發明由於採用上述電路和方法，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係，把抽象問題具體化，對電容印象深 亥IJ，學習效果好，具有直觀、簡單、具體、學生接受快等優點。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0008]
[0009] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0010] 圖2是圖1原理圖。

【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖對本實用新型進一步說明：
[0012] 如附圖所示，一種探究電容器電容的電路演示儀，設有板體，其特徵在於板體上設 有容量相同的電容器A和電容器B，功率相同的燈泡Μ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Μ 和燈泡Ν -端分別與電容器Α和電容器Β的左端相連接，燈泡Μ和燈泡Ν的另一端經單刀 單擲開關Κ1、單刀單擲開關Κ4分別與電容器Α和電容器Β的右端相連接，電容器Α兩端並 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 器構成不同迴路，實現電容器的充電放電。
[0013] 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 後將單刀雙擲開關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，充電完成後，斷開開關K2和K3,同時閉合開關K1和K4,燈泡Μ和燈泡N同時亮，過 一段時間同時熄滅，說明電容器Α和電容器Β的所有參數全部相同，進而得知電量相同，斷 開開關K1和K4之後，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，充電完成後，斷開開關K2和K3，閉合K1，燈泡Μ亮 之後熄滅，電容器Β放電，斷開Κ1，再將Κ2由動端c閉合到a端，單刀單擲開關Κ3閉合，電 容器A對電容器B再次充電，充電完成後，斷開開關K2和K3,同時閉合開關K1和K4,燈泡 Μ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。
[0014] 然後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，然後用電壓表V測出電容器A兩端的電壓U1為 1. 68V ;然後將單刀雙擲開關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,然後測出電容 器A兩端的電壓U3為0. 42V，實驗數據表格如下：
[0015]

【權利要求】
1. 一種探究電容器電容的電路演示儀，設有板體，其特徵在於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Μ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Μ和燈泡N -端分別與電容器A和電容 器B的左端相連接，燈泡Μ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兩端並聯一個電壓表。
2. 根據權利要求1所述的一種探究電容器電容的電路演示儀，其特徵在於電壓表為數 字電壓表。
【文檔編號】G09B23/18GK204102415SQ201420704235
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】劉國瑞, 張文堂, 徐春曉 申請人:劉國瑞