基于DIS的电容器充放电实验

任淑红,张轶炳

(宁夏大学 物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021)

实验是研究和学习物理学的基本方法，物理实验以其形象、生动、形式多样等特点蕴藏了非常活跃的教学因素，为学生提供了全面发展的空间，活化知识结构和训练思维空间，为以后从事科研工作及其他工作打下坚实的基础[1]. 在基础物理实验中，电容器充放电是应用非常广泛的电学实验，但传统的电容器充放电实验使用灯泡或电流表显示电路中短暂的充放电电流，学生很难通过实验现象分析归纳出电容器充放电的规律. 将基于传感器设备的数字化信息系统(DIS)与物理实验教学结合，能够实现物理实验现象与物理学原理的转换，将一些不明显的现象显性化，使得现象更容易被观察[2]. 因此，本文利用DIS实验系统探究电容器充放电过程中电流和电压随时间的变化，可以使学生通过观察实验图像分析归纳出电容器充放电的规律及延缓放电的方法，从而更好地理解电容器充放电的特性.

1 实验研究背景

1.1 传统实验分析

传统的电容器充放电实验有2种方法：第一，通过观察电路中的电流表指针是否偏转，判断电路中是否有电流通过，思考在充放电过程中电容器的极板带何种电荷，实验操作简单，能说明电容器的充放电过程中有电流，但是充电、放电过程非常短暂，只观察电流表，带给学生的记忆不深刻，无法给学生视觉上的冲击. 第二，用小灯泡代替电流表，通……