平行板電容器的電容演示

       平行板電容器的電容是高中物理重點內容，由於場強、電勢差等7個物理量的彼此約束，加上靜電演示實驗有一定難度，所以又是教學中的難點。平行板電容器的電容演示將微觀變化具體、形象地展現在學生面前，為教學帶來了極大的方便。

　　演示效果如圖1所示。

　　 

　　圖1

　　下載地址

　　http://teacher.100point.com/users/teacher/

　　xiaozzs/Course/PH/02/CPH020000000121.swf

　　課件功能

　　課件動態地顯示了電容器充電的微觀過程，直觀地揭示了影響電容器電容的諸多因素之間的關係。課件的交互性強，使用者可隨意進行仿真實驗，也可用來測試學生對上述問題的判斷。

　　使用方法

　　1.點擊開關，電容器充電，可看到A板的電子流向B板，充電完畢，兩板分別帶上等量異種電荷。

　　2.斷開開關，使電量不變，進行「實驗一」中的3個實驗：分別點擊左側「實驗一」中的「改變正對面積」等3個按鈕，按照提示，研究3個因素對電容的影響。改變面積和改變兩板間距離分別是拖動B板實現的；「電介質」條可拖動插入兩板間，以改變電介質。靜電計和兩板間的電場線的變化表明了電勢和場強的變化。

　　3.閉合開關，使電壓不變，進行「實驗二」中的3個實驗。方法同上。

　　設計思路

　　開關的製作

　　開關要將閘刀與座分開，做成斷開與閉合兩個狀態。在開關上寫上控制開關兩種狀態和充電電流播放的代碼。

　　充電電流用引導線單獨做成mc，在第1幀寫上stop。

　　靜電計的製作

　　指針要單獨繪製。為了區別充電斷開與未充電斷開兩種狀態，我們疊放了兩個同樣的靜電計，通過轉換指令實現了兩種狀態的替代。

　　平行板的製作

　　A板固定，B板可控制向上、向右移動，以改變正對面積和兩板距離。由紅、綠色表示的正負電荷，每一個都是mc，並分別命名為q1、q2，均勻排列在兩板上。與電荷對應的電場線也做成mc並命名。與B板相連的導線，做成mc，由指令控制它跟隨B板轉動和平動。

　　場景的分布

　　由於本課件涉及充電和6個小實驗，所以由7個場景組成。我們在「平行板電容器」的場景中，安排了7個幀，每個幀對應1個狀態。如第1幀為充電，第2～4幀為電量不變的3個狀態；第5～7幀為電壓不變的3個狀態。

　　時間軸如圖2所示。

　　 

　　圖２

　　在主場景中，由6個按鈕控制場景的跳轉。

　　主要的腳本寫在「平行板電容器」場景的第1幀上。

　　這裡所用的指令是對象的位置屬性、碰撞檢測指令hittest和if語句。關鍵是要細緻地寫好每個電荷及電場線的位置坐標。