周澤平

研制作品

作品展示

高中物理選修課本中有一節(jié)《電容器的電容》，其演示實驗為“研究影響平行板電容器電容大小的因素”，這一內(nèi)容是教學內(nèi)容的難點，做好精準而形象的演示實驗是突破這個教學難點的最好辦法。

我設計的實時顯示平行板電容器電容物理參量演示儀，主要由電腦上位機的實時顯示界面、單片機控制系統(tǒng)、步進電機、行程開關和XY軸定向移動設施等組成。它可以定量研究平行板電容器的電容值與兩極板間距、極板正對面積、介質(zhì)介電常數(shù)的關系。系統(tǒng)通過機械式與電氣控制方式的巧妙結合，使得上下極板可通過步進電機進行精確控制，并可以在上位機顯示界面中顯示出電容隨兩極板間距、極板正對面積和介質(zhì)變量的實時數(shù)值。上位機系統(tǒng)還可以選擇分別模擬海綿、空氣、玻璃、塑料、紙張作為不同介電常數(shù)，相對于真空時電容值的變化。

作者獲獎

極板間距變化

極板正對面積變化

電容介質(zhì)變化

與純機械式的電容儀器相比較，本系統(tǒng)更加自動化，控制精度也更高。通過互動的方式，學生能更直觀地觀察到極板間距、正對面積、介電常數(shù)對電容的影響，提高課堂學習的積極性，也加深了對電容知識的理解。