2015年11月17日（星期二）晚物理专家第二次在线答疑辅导，请各位学员积极参与

发布者：物理刘雄硕     发布时间：2015-11-15     浏览数：0

2015年11月17日晚物理专家在线答疑、辅导，请各位学员积极参与。

物理学科于11月17（星期二）晚上20:00—22:00进行集中答疑、辅导——专家和学员一起研讨。研讨的内容 ：

以下是《电容器》一节中关于电容充放电教学环节的两位教师的教学案例片断，请从学生学习心理理论出发，比较分析哪个案例的教学更有效，并说出分析的依据。

两位教师都用如图所示的仪器做了电容充电的实验。电容贮存电能和电容器充电的实验如图所示，演示时合上S，学生观察到电流表先大角度摆动，然后回缓慢到零位。

案例一  教师说：大家看到S刚接通电流表电流表摆动了，说明电路中有电流。为什么开关刚接通时电路有电流呢？这是因为电容器的两极板通过导线、电流表、电阻等与电源两极相接，电源两极有电势差，电源的电荷会向两极运动，直到电容器两极板分别与电池正、负等势，电流才会停止，所以这个过程中电流表指针先大幅摆动，然后慢慢回到零点。这是电容器充电的过程。接着教师拆除电路中的电池，将电路原来接电源的两端短路，学生看到电流表指针反向偏转，然后慢慢回到零位。教师说将已充电的电容两极短路，电容器的电场会使两极的电荷中和，因此电流表指针会偏转，直到极板的电荷全部中和了，电流表指针就回到零位，这就是电容器的放电过程。

案例二  教师说：大家看到S刚接通电流表电流表摆动了，说明电路中有电流。我们已经知道，电容器两金属板之间是有绝缘物的，它们之间是不能导电的，为什么开关刚接通时电路有电流呢？这是因为电容器两极刚与电源正负极连接时，电源负极的电子跑到电容与之相连的下极板上去，由于同种电荷相斥、异种电荷相吸，电容下极板的负电荷对上极板原有的负电荷有斥力作用，把它们们沿电路经过电流表驱赶到电源的正极，使得电容器正极板带上正电。由于电子经过了电流表，电流表有定向移动的电荷，所以指针会偏转。这个过程称为电容充电，充电的结果是电容器两极板间产生电场（教师边讲边在黑板的图上补画出两板的电荷的分布、电子的定向移动方向、电流方向、电容两板之间的电场方向），这就是电容两极板有绝缘物，但合上电源开关后电路虽然不闭合，但却会有电流的原因。随着电容两极板的电荷越来越多，两极板之间的电场的场强越来越大，电势差越大，对电源电荷移动的阻碍越来越大，直到电容器两极板分别与电池正、负等势，电流才会停止，充电也就停止了。所以这个过程中电流表指针先大幅摆动，然后慢慢回到零点。教师在黑板上画出充电时电路电流、电压与时间关系的示意图,向学生简单地解释了图线的含意。

 接着教师将小心地将已充电的电容器从电路中拆下，用螺丝刀同时碰触电容器两极，产生短促而明亮的火花，发出很响的“啪”一声。教师提问学生：为什么短路已充电的电容器会有火花和响声？学生回答是因为充电后的电容两端有电压，短路会放电。教师说：很对，这就是电容的放电，已充电的电容的电场使正负电荷通过外接电路中和，我们的实验中放电时电场能转化成光能和声能，所以我们看到明亮的火花和巨大的响声，当两极的电荷 都中和了，放电过程也就结束了。随后教师又在黑板上画出放电时的电流电压随时间变化的示意图。