适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第8单元静电场实验练10观察电容器的充放电现象新人教版

试验练10视察电容器的充、放电现象1.某同学利用电流传感器探讨电容器的放电过程,他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变更的I-t曲线如图乙所示。下列说法正确的是()A.电容器放电时电流渐渐减小,流过R的电流方向从左向右B.图乙中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量C.在放电过程中,电容器的电容随所储存的电荷量的削减而减小D.若滑片向右移动,其他条件不变,重做试验获得的I-t曲线会与原曲线重合2.在“视察电容器的充、放电现象”试验中,把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S等按电路图连接,将电阻箱R调到合适阻值。(1)先使开关S接1,电源给电容器充电,视察到电流表指针偏转状况为。

A.渐渐偏转到某一刻度后保持不变B.渐渐偏转到某一刻度后快速回到0C.快速偏转到某一刻度后保持不变D.快速偏转到某一刻度后渐渐减小到0(2)电容器充电完毕,断开开关,此时电路图中电容器上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。

(3)然后将开关S接2,电容器放电。在放电过程中,电路中的电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变更的图像,正确的是。

3.某同学在试验室发觉一只电压标称为10V、电容标称模糊的电容器,现他找了以下器材来测该电容器的电容值。蓄电池:20V,内阻可不计电压表:12V,内阻很大定值电阻有三只:10Ω;50Ω;100Ω滑动变阻器:标称为“30V,50Ω”一只单刀单掷开关S1一只单刀双掷开关S2一台数字电流计,可接电子显示屏,显示电流随时间的变更过程。试验操作步骤如下:(1)该同学按图1所示电路图进行组装电路,则定值电阻R1阻值应选Ω。

(2)他先闭合开关S1,S2刀片掷于端,调整滑动变阻器R2,稳定后读出电压表读数为4V。然后,他把S2刀片掷于端,在电子显示屏上得到如图2中的甲曲线。

(3)利用单位面积法算得I-t图中甲曲线和两坐标轴所围的面积为0.04mA·s,电容器放电时其内阻可以忽视不计,则电容器的电容为C=F。

(4)接着,他以同样的操作步骤,重新调整滑动变阻器R2,在电子显示屏上得到如图2中的乙曲线,则稳定时电压表读数为V。(保留两位有效数字)

参考答案试验练10视察电容器的充、放电现象1.B解析由图像得,电容器放电时电流渐渐减小,充电时电容器上极板连接电源的正极,带正电,放电时上极板相当于电源正极,所以流过R的电流方向从右向左,故A错误;I-t图像中图像与坐标轴围成的面积表示电容器放电过程中放出的电荷量,故B正确;电容是电容器本身的性质,放电过程中,电容不发生变更,故C错误;若滑片向右移动,外电路电阻增大,由于刚起先放电时电压不变,因此最大放电电流变小,曲线与I轴的交点下移,由于总电荷量不变,因此图像与坐标轴围成的面积不变,因此曲线与t轴的交点右移,故重做试验获得的I-t曲线确定与原图像不重合,故D错误。2.答案(1)D(2)带正电(3)B解析(1)使开关S接1,电源给电容器充电,电路瞬间有了充电电流,随着电容器所带电荷量渐渐增大,电容器两极板间的电压渐渐增大,充电电流渐渐减小,视察到电流表指针快速偏转到某一刻度后渐渐减小到0,D选项正确。(2)由电路图可知,电容器上极板与电源正极相连,故充电完毕断开开关,电容器上极板带正电。(3)放电过程中,电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系,可知电容器电容保持不变,故D错误;放电过程中,电容器所带电荷量渐渐减小,依据电容定义式C=QU,可知电容器极板间电压渐渐减小,则放电电流渐渐减小,依据i=ΔQΔt,可知Q-t图像的切线斜率确定值渐渐减小,故A、3.答案(1)50(2)ba(3)1×10-5(4)7.0解析(1)依据题意可知蓄电池电压为20V,电容器电压标称为10V,依据串联电阻分压关系可知定值电阻的阻值应选50Ω。(2)他先闭合开关S1,S2刀片掷于b端,调整滑动变阻器R2,稳定后读出电压表读数为4V,电容器充电;然后,他把S2刀片掷于a端,电容器放电。(3)依据I-t图线