基于DIS的电容器充放电实验

利用DIS实验系统探究电容器充放电的特性,直观地显示电容器充放电过程中电流和电压随时间的变化规律.通过即插式可调电阻改变放电电路中阻值的大小,可以控制电容器放电的时间.     

电容器充放电实验演示仪

普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3—1》,第一章第八节电容器的电容中电容器的充放电是难点．电容器的充电、放电过程是短暂的,不容易捕捉和观察．但是充放电过程本身又包含了电容器的工作原理,所以在课堂中有必要对电容器的充放电过程进行放大,从而加深学生对电容器工作原理的认识．为此笔者制作了一套多功能电容器充放电演示仪,教学效果较好．     

发光二极管在物理实验中的应用

 作为常用的电子器件的发光二极管(LED),被广泛的应用于电子产品、家用电器、仪器仪表中。近几年随着半导体技术的发展,LED新品不断地出现。LED不光在电子领域有着广泛的应用,而且在物理实验教学中也有很重要的用途。结合实际教学中的几个改进实验以抛砖引玉。发光二极管用于演示电容器充放电高中《物理》第二册电磁学中电容器一节中,对电容器的充放电只在理论上进行了分析,而学生无法形象的看到电容器的充放电过程。此实验则可以形象的演示电容器的充放电过程。     

全膜脉冲电容器电热老化分析

全膜脉冲电容器是脉冲功率系统的重要储能单元,其寿命影响着整个系统的可靠性。在脉冲工况下,全膜脉冲电容器的失效多为突发失效,且寿命的分散性较大。为探究全膜脉冲电容器老化失效机理,开展了其寿命试验及电场与温度场的仿真。利用LTD基本放电单元（Brick）实验腔体对电容器进行寿命测试并获得失效电容器,分析了失效电容在不同故障形式下的失效原因,并利用有限元分析软件对电容器局部“电场易畸变”区域进行了电场仿真,说明上述区域存在的畸变电场是发生绝缘介质击穿的主要原因;对电容器进行温度场分析,发现电容器温度与充放电频率成正相关,温度最高点位于电容器几何中心处附近,在充放电频率较低时,电容器温升不明显,说明在较低充放电频率下,电容器绝缘介质老化以电老化为主,而非热老化。     

水平方向简谐振动的DIS实验

针对教材中简谐振动的DIS探究实验的不足,对实验进行了改进.首先,用小车做弹簧振子,并利用滑轮连接砝码,以减小摩擦力,同时以静止时小车的状态为平衡态,以解决弹簧被压缩变形的问题,实验还通过DIS实验系统采集数据,由此可以得到各个物理量间的关系.     

关于新教材“电容器充、放电实验”的商榷

在2019年6月第1版(人民教育出版社)普通高中教科书《物理·必修》第三册中,教材提供的电容器充放电电路图与相应的实验描述存在争议.由于电压表直接接在电容器的两端,教材对充放电的表述会让学生误认为电压表对电容器的放电不产生影响.通过实验检验,对教材中的不妥表述进行了更正,并提供了合理且现象明显的充放电电路.     

一种简便的普朗克常量测量方法

利用标准电容器充放电的原理,直接测量出各单色光对应的截止电压,并用最小二乘法对实验数据进行直线拟合,从而测出普朗克常数.     

电容器充放电学生分组实验的探索

高中物理新课标新增学生必做实验“观察电容器的充、放电现象”,经过了解,目前高中学校几乎不做该学生分组实验.通过分析电容器充放电实验的设计和开设该学生实验的困难,利用已有的实验器材,开发适合中学生动手实验和观察的实验方案,为提高教师课堂效率做参考,落实提升学生的物理学科核心素养.     

利用数据采集器系统研究RC串联电路的暂态过程

利用数据采集器系统研究RC串联电路的暂态过程,绘制充放电电容电压曲线,测量电路的时间常数和电容器的电容.实验操作简单,测量精确,实现物理实验测量手段的数字化;实验数据显示、分析的智能化.     

用坡印亭矢量讨论平行板电容器充放电过程中的能量变化

坡印亭矢量不仅适合迅变电磁场，而且也适合稳恒场．本文利用坡印亭矢量讨论了平行板电容器充放电过程中板间静电场能的变化规律．