2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象（練習(xí)）（學(xué)生版+解析）

第41講觀察電容器的充、放電現(xiàn)象

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練_____________________

1.（2023?浙江紹興?統(tǒng)考二模）小姚利用圖甲電路觀察電容器在充電和放電過程中電流表和電壓表示數(shù)的

變化。實(shí)驗(yàn)中電源輸出的電壓為8V,圖乙實(shí)物電路中已完成部分連接。

甲乙

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，完成剩余部分的電路連接O

（2）當(dāng)S連接1時(shí)，電流表示數(shù),電壓表示數(shù)（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“保持不

變”）；S接1足夠長(zhǎng)時(shí)間后，電流表示數(shù)（選填“為0”或“不為0”）。

當(dāng)S從1斷開后，電流表示數(shù)（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“為0”），電壓表示數(shù)（選

填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“為0”或“保持不變”）。

（3）圖丙所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓Uc，如果人隨時(shí)間f的變

化如圖丁所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間變化的圖像中，正確的是=

丙丁

4網(wǎng)

------

A.B.

—

O2I—OI

345/S245/S

一―"sD.0/一4…

2.（2023?湖南長(zhǎng)沙?長(zhǎng)沙一中校考二模）在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電

路。電源電動(dòng)勢(shì)為8.0V,內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接1,一段時(shí)間后，

把開關(guān)再改接2。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況。

47/mA

2

接計(jì)算機(jī)電流A

傳感器B1

R

--------------1------------6.2268^s

圖1圖2

（1）如果用歐姆表直接連接待測(cè)電容器（未充電）兩端,觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是；

A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小

B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大

C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大

D.偏轉(zhuǎn)角度先很大，再逐漸減小

（2）電容器充電后，開關(guān)S改接2使電容器進(jìn)行放電，此過程得到的/T圖像如圖2所示，如果不改變電

路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程的/一曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將（選填“減小”“不

變’或“增大”）。

（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該電容器在整個(gè)放電過程中釋放的電荷量Q=3.44xl（y3c,則該電容器的電容為MFo

（4）關(guān)于電容器在整個(gè)充，放電過程中的4T圖像和—圖像的大致形狀，可能正確的有（4為電

容器極板所帶的電荷量，“AB為4B兩板的電勢(shì)差）。

3.（2023?江蘇南通?模擬預(yù)測(cè)）用圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)器材：電源E

（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）、電容器C（標(biāo)稱電容IOOORF）、電阻箱R（0-9999。）、微安表G（量程500|iA,

內(nèi)阻為2kQ）、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。

（1）根據(jù)圖甲電路在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整________;

（2）將開關(guān)S撥至位置1,電容器上極板帶電（選填“正”或“負(fù)”）；

（3）充電完畢，將開關(guān)S撥至位置2,根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)作出電路中的電流i隨時(shí)間f變化的圖像如圖所示，則

電阻箱接入電路的阻值為m；

（4）圖丙中曲線與橫軸圍成的區(qū)域共有148個(gè)小格，則電容器電容的測(cè)量值為葉（結(jié)果保留3

丙

（5）根據(jù)圖丙可作出電容器所帶電荷量q隨時(shí)間t變化的圖像。某小組兩次實(shí)驗(yàn)中電阻箱接入電路的阻值

分別為此和《，此＞耳，對(duì)應(yīng)的4—圖像為曲線。和6。則下列圖像中可能正確的是o

4.（2023?江蘇蘇州?統(tǒng)考三模）某同學(xué)用傳感器觀察電容器的放電過程，實(shí)驗(yàn)操作如下：

（1）本實(shí)驗(yàn)的電路如圖甲所示，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖（傳感器正常工作時(shí)電流從紅鱷

魚夾流入，從黑鱷魚夾流出）

（2）為校驗(yàn)電阻箱阻值，在電路斷開的情況下該同學(xué)用歐姆表“xlk”擋測(cè)量了電阻箱的阻值，測(cè)量結(jié)果如

圖丁所示，則電表讀數(shù)為

T

（3）已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻不計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后描繪的電容器放電對(duì)圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像

求得該電容器的電容大小約為F（保留二位有效數(shù)字）；

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電容的測(cè)量值小于標(biāo)識(shí)值，請(qǐng)寫出導(dǎo)致該現(xiàn)象的一個(gè)主要原因_________；

（5）將電容器放電后，該同學(xué)用歐姆表“xlO”檔檢測(cè)電容器，當(dāng)紅黑表筆與電容器兩極連接后，發(fā)現(xiàn)指針

先大角度向右偏轉(zhuǎn)然后偏角逐漸減小，經(jīng)力時(shí)間后返回；將該電容器放電后換用“xlOO”檔再次檢測(cè)，指針

經(jīng)這時(shí)間后返回，則〃t2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

5.（2023?四川遂寧?統(tǒng)考三模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一只電壓標(biāo)稱為10V、電容標(biāo)稱模糊的電容器，現(xiàn)他

找了以下器材來測(cè)該電容器的電容值。

蓄電池：20V,內(nèi)阻可不計(jì)

電壓表：12V,內(nèi)阻很大

定值電阻有三只：10Q；50Q；100Q

滑動(dòng)變阻器：標(biāo)稱為“30V,50Q”

一只單刀單擲開關(guān)：Si

一只單刀雙擲開關(guān)：S2

一臺(tái)數(shù)字電流計(jì)，可接電子顯示屏，顯示電流隨時(shí)間的變化過程

實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

（1）該同學(xué)按圖1所示電路圖進(jìn)行組裝電路，則定值電阻R/阻值應(yīng)選

（2）他先閉合開關(guān)Si,S2刀片擲于.,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器及,穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為4V。然后,

他把S2刀片擲于.,在電子顯示屏上得到如圖2中的甲曲線。

（3）利用單位面積法算得修圖中甲曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為0。4mAs已知電容器放電時(shí)其內(nèi)阻可

以忽略不計(jì)，則電容器的電容為C=F。

（4）接著，他以同樣的操作步驟，重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器&,在電子顯示屏上得到如圖2中的乙曲線，則穩(wěn)

定時(shí)電壓表讀數(shù)為V?（保留兩位有效數(shù)字）

接電子顯示屏

6.（2023?安徽蕪湖?蕪湖一中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖為“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)器材：電源E（電動(dòng)勢(shì)9.50V,內(nèi)阻可忽略）、電容器C（標(biāo)稱電容值為470^F,擊穿電壓為1OV）、

電阻箱R、微安表G、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。完成下列實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容:

甲乙

（1）按照?qǐng)D甲的電路圖，把圖乙中的器材連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路o

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟①將開關(guān)S打到1,給電容器C充電，觀察微安表G的示數(shù)變化直到讀數(shù)穩(wěn)定；

步驟②先打開手機(jī)視頻錄制軟件，再將開關(guān)S打到2位置，觀察并用視頻記錄電容器C的放電過程中微安

表G的示數(shù)變化情況;

步驟③斷開開關(guān)S,查閱視頻，記錄0~160s內(nèi)，微安表G的讀數(shù)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù);

圖像，如圖丙。

50

丙

（3）分析圖丙可知:

①電容器放電過程電流的變化規(guī)律為：放電電流逐漸（選填“增大”“減小”或“不變”），放電電流隨

時(shí)間的變化率逐漸（選填“增大”“減小”或“不變”）；

②丙圖中，圖像與橫軸所包圍的面積為86格，則可求得該電容器的電容值為（保留2位有效

數(shù)字）

（4）步驟①中，微安表G的讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，并不為0,始終保持在12pA,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電容器—

（選填“短路”或“漏電”）o

7.（2023?廣東汕頭?統(tǒng)考一模）收音機(jī)中可變電容器作為調(diào)諧電臺(tái)使用。如圖為空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電容器

的結(jié)構(gòu)，它是利用正對(duì)面積的變化改變電容器的電容大小，某同學(xué)想要研究這種電容器充、放電的特性，

于是將之接到如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)電容器不帶電。

空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電器的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)

（1）首先將開關(guān)S打向1,這時(shí)觀察到靈敏電流計(jì)G有短暫的示數(shù)，穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，使電容器正對(duì)面

積迅速變大，從開始到最終穩(wěn)定，靈敏電流計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像可能是（填選項(xiàng)中的字母）序號(hào)

（2）充電穩(wěn)定后，斷開單刀雙擲開關(guān)，用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，原因

是O

（3）該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)，得到電容器的電容后，突然想起他用的是一節(jié)舊電池（電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不可忽略），

他想要得到盡量精確的電容值，（填“需要”或“不需要”）重新?lián)Q一節(jié)新電池來測(cè)量。

8.（2023?廣東茂名?茂名市第一中學(xué)?？既＃╇娙萜魇且环N重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用

廣泛。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路研究電容器充、放電情況及電容大小，他們用電流傳感器和計(jì)算機(jī)

測(cè)出電路中電流隨時(shí)間變化的曲線。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)圖甲所示的電路原理圖連接好電路，t=0時(shí)刻把開關(guān)K擲向1端，電容器充電完畢后，再把

開關(guān)K擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化

的/T圖像如圖乙所示。

（1）電容器放電時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)?；（選填“由。到?！被颉坝?到°”）

（2）乙圖中，陰影部分的面積M邑；（選填“>"、“<”或“=”）

（3）如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R,放電時(shí)間將；（填“變長(zhǎng)”、“不變”或“變短”）

（4）圖丙為電壓恒為8V的電源給電容器充電時(shí)作出的電流隨時(shí)間變化的/T圖像，電容器充電完畢后的

電荷量為C,電容器的電容為C=Fo（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

丙

真題實(shí)戰(zhàn)演練

9.（2023?山西?統(tǒng)考高考真題）在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，所用器材如下：電池、電容器、電

阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

圖(a)圖(b)

（1）用多用電表的電壓擋檢測(cè)電池的電壓。檢測(cè)時(shí)，紅表筆應(yīng)該與電池的.（填“正極”或“負(fù)極”）

接觸。

（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為與，將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相接,

記錄電流隨時(shí)間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度變化情況可能

是0（填正確答案標(biāo)號(hào)）

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

（3）將電阻箱的阻值調(diào)為

"（%>RJ,再次將開關(guān)s與力”端相接，再次記錄電流隨時(shí)間的變化情況。兩次得到的電流/隨時(shí)間/變化

如圖（b）中曲線所示，其中實(shí)線是電阻箱阻值為（填“R/”或“上”）時(shí)的結(jié)果，曲線與坐標(biāo)軸所圍

面積等于該次充電完成后電容器上的（填“電壓”或“電荷量”）。

第42講觀察電容器的充、放電現(xiàn)象

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練__________

1.（2023?浙江紹興?統(tǒng)考二模）小姚利用圖甲電路觀察電容器在充電和放電過程中電流表和電壓表示數(shù)的

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，完成剩余部分的電路連接。

（2）當(dāng)S連接1時(shí)，電流表示數(shù),電壓表示數(shù)（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“保持不

變”）；S接1足夠長(zhǎng)時(shí)間后，電流表示數(shù)（選填“為0”或“不為0”）。

當(dāng)S從1斷開后，電流表示數(shù)（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“為0”），電壓表示數(shù)（選

填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“為0”或“保持不變”）。

（3）圖丙所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓U-如果小隨時(shí)間f的變

丙丁

4網(wǎng)

--十-----

B.-B.--

O2!I—O20I

夕45/S34/S

【答案】逐漸減小逐漸減小A

隨著電容器所帶電荷量逐漸增加，電流表示數(shù)逐漸減

小，電壓表示數(shù)逐漸增大；S接1足夠長(zhǎng)時(shí)間后，由于電壓表內(nèi)阻不可能無窮大，則電路電流可以通過電壓

表構(gòu)成回路，電流表示數(shù)不為0。

⑸⑹當(dāng)S從1斷開后，電流表處于斷路狀態(tài)，電流表示數(shù)為0；電容器通過電壓表放電，電容器所帶電荷

量逐漸減小，電容器兩端電壓逐漸減小，則電壓表示數(shù)逐漸減小。

(3)⑺根據(jù)電容定義式可得。=C4由"c-圖像可知

1~2s內(nèi)，電容器兩端電壓心隨時(shí)間均勻增大，則電容器電荷量隨時(shí)間均勻增大，根據(jù)/|=詈

可知1~2s內(nèi)，電容器充電電流恒定不變，電阻R兩端電壓恒定不變，根據(jù)歐姆定律可得=/建

2~3s內(nèi)，電容器兩端電壓心不變，則電容器電荷量不變，電流為0,則電阻R兩端電壓為0;

3~5s內(nèi)，電容器兩端電壓4隨時(shí)間均勻減小，則電容器電荷量隨時(shí)間均勻減小，根據(jù)「詈

可知3~5s內(nèi)，電容器放電電流恒定不變，電阻R兩端電壓恒定不變，根據(jù)歐姆定律可得加=//=-夕

故選A?

2.(2023?湖南長(zhǎng)沙?長(zhǎng)沙一中?？级?在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電

路。電源電動(dòng)勢(shì)為8.0V,內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接1,一段時(shí)間后，

把開關(guān)再改接2。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況。

7/mA

21

2

接計(jì)算機(jī)電流A

*E

……傳感器B1

R

0

0.2268t/s

圖1圖2

（1）如果用歐姆表直接連接待測(cè)電容器（未充電）兩端，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是.

A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小

B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大

C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大

D.偏轉(zhuǎn)角度先很大，再逐漸減小

（2）電容器充電后，開關(guān)S改接2使電容器進(jìn)行放電，此過程得到的/T圖像如圖2所示，如果不改變電

路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程的/T曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將（選填“減小”“不

變”蜀‘增大”）。

（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該電容器在整個(gè)放電過程中釋放的電荷量。=3.44xl（）-3c,則該電容器的電容為_四。

（4）關(guān)于電容器在整個(gè)充，放電過程中的4T圖像和“ABT圖像的大致形狀，可能正確的有（q為電

容器極板所帶的電荷量，“AB為4B兩板的電勢(shì)差）。

【答案】D不變430AD/DA

【詳解】（1）口］用歐姆表直接連接待測(cè)電容兩端，表內(nèi)部電源給電容器充電，在開始時(shí)電流較大，所以指

針的偏轉(zhuǎn)角度很大，隨著電容器所帶電荷量不斷增大，充電電流逐漸減小，所以指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。

故選D。

（2）⑵根據(jù)Q=CU,電荷量與電阻值R無關(guān)，如果不改變電路其他參考數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此

過程的/T曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將不變。

（3）［3］根據(jù)電容的定義式可得C=標(biāo)==44；。F=430四

（4）[4]AB.電容器在充電過程中，電流由最大逐漸減小，放電過程電流也是由最大逐漸減小，根據(jù)4=〃

圖像的傾斜程度表示電流的大小，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)電容的定義式可得。電容器的電容不變，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。

3.（2023?江蘇南通?模擬預(yù)測(cè)）用圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)器材：電源￡

（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）、電容器C（標(biāo)稱電容1。。。聽）、電阻箱R（0-9999。）、微安表G（量程500pA,

內(nèi)阻為2kQ）、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。

（1）根據(jù)圖甲電路在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整_______;

（2）將開關(guān)S撥至位置1,電容器上極板帶電（選填“正”或“負(fù)”）；

（3）充電完畢，將開關(guān)S撥至位置2,根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)作出電路中的電流i隨時(shí)間f變化的圖像如圖所示，則

電阻箱接入電路的阻值為kQ；

（4）圖丙中曲線與橫軸圍成的區(qū)域共有148個(gè)小格，則電容器電容的測(cè)量值為葉（結(jié)果保留3

丙

（5）根據(jù)圖丙可作出電容器所帶電荷量q隨時(shí)間f變化的圖像。某小組兩次實(shí)驗(yàn)中電阻箱接入電路的阻值

分別為此和（，Ra>Rh,對(duì)應(yīng)的4—圖像為曲線。和山則下列圖像中可能正確的是o

(2)[2]將開關(guān)S撥至位置1,電容器上極板與電源上極板相連，故上極板帶正電；

(3)[3]充電完畢，將開關(guān)S撥至位置2,根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)作出電路中的電流i隨時(shí)間/變化的圖像如圖所示,

U3

則電阻箱接入電路的阻值為尺=7-RG=300x10-6-2。。。。=8ko

(4)[4]由圖丙可知,圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示電荷量，即。=148x20xI。/X1C=2.96X10-3C

根據(jù)電容器的電容公式可知C=義=2.96x10』

U3

(5)[5]由電荷量的公式4=〃可知，4—圖像的斜率表示電流。圖像中斜率小的對(duì)應(yīng)電阻大的。故選D。

4.(2023?江蘇蘇州?統(tǒng)考三模)某同學(xué)用傳感器觀察電容器的放電過程，實(shí)驗(yàn)操作如下：

(1)本實(shí)驗(yàn)的電路如圖甲所示,請(qǐng)?jiān)趫D乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖(傳感器正常工作時(shí)電流從紅鱷

魚夾流入，從黑鱷魚夾流出)—

s/\r數(shù)據(jù)輸出\/

接計(jì)算機(jī)電流I

傳感器上^弋”

黑鱷密祭/

LJL紅鱷魚夾

甲乙

z/pA

（2）為校驗(yàn)電阻箱阻值，在電路斷開的情況下該同學(xué)用歐姆表“xlk”擋測(cè)量了電阻箱的阻值，測(cè)量結(jié)果如

（3）已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻不計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后描繪的電容器放電對(duì)圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像

求得該電容器的電容大小約為F（保留二位有效數(shù)字）；

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電容的測(cè)量值小于標(biāo)識(shí)值，請(qǐng)寫出導(dǎo)致該現(xiàn)象的一個(gè)主要原因________；

（5）將電容器放電后，該同學(xué)用歐姆表“xlO”檔檢測(cè)電容器，當(dāng)紅黑表筆與電容器兩極連接后，發(fā)現(xiàn)指針

先大角度向右偏轉(zhuǎn)然后偏角逐漸減小，經(jīng)。時(shí)間后返回；將該電容器放電后換用“xlOO”檔再次檢測(cè)，指針

經(jīng)々時(shí)間后返回，則〃t2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】600004.6x10-4電容器的放電時(shí)間比較長(zhǎng)，而實(shí)驗(yàn)測(cè)量的時(shí)間有限，所以測(cè)

得的電量偏小，導(dǎo)致電容的測(cè)量值偏小小于

【詳解】（1）口］實(shí)物圖如下:

(2)[2]電表讀數(shù)為60.0xl000C=60000C

（3）[3]根據(jù)公式。=〃可知圖丙圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為整個(gè)放電過程中釋放的電量，圖丙中一個(gè)小方

格對(duì)應(yīng)的電荷量為Go=10X10-6x5C=5X10-5c故整個(gè)放電過程釋放的電荷量為Q=552=55x5x1Q-5C=2.75x10-3c

可得該電容器的電容大小為C=2=2=275、“4.6x10"

UE6V

（4）⑷導(dǎo)致該現(xiàn)象的一個(gè)主要原因?yàn)殡娙萜鞯姆烹姇r(shí)間比較長(zhǎng)，而實(shí)驗(yàn)測(cè)量的時(shí)間有限，所以測(cè)得的電量

偏小，導(dǎo)致電容的測(cè)量值偏小。

（5）[5]將電容器放電后與歐姆表連接，相當(dāng)于先對(duì)電容器充電，充電完畢后相當(dāng)于斷開，所以指針先大角

度向右偏轉(zhuǎn)然后偏角逐漸減?。粴W姆表“xlO”檔時(shí)的內(nèi)阻較小，可知此時(shí)的充電電流較大，根據(jù)。=CU,

選用不同檔位時(shí)，充電結(jié)束后電容器的帶電量相同，由于歐姆表“xlO”檔時(shí)的充電電流較大，結(jié)合公式Q=〃，

可知此時(shí)充電時(shí)間較小，即4＜芍。

5.（2023?四川遂寧?統(tǒng)考三模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一只電壓標(biāo)稱為10V、電容標(biāo)稱模糊的電容器，現(xiàn)他

找了以下器材來測(cè)該電容器的電容值。

蓄電池：20V,內(nèi)阻可不計(jì)

電壓表：12V,內(nèi)阻很大

定值電阻有三只：10Q；50Q；100Q

滑動(dòng)變阻器：標(biāo)稱為“30V,50Q”

一只單刀單擲開關(guān)：Si

一只單刀雙擲開關(guān)：S2

一臺(tái)數(shù)字電流計(jì)，可接電子顯示屏，顯示電流隨時(shí)間的變化過程

實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

（1）該同學(xué)按圖1所示電路圖進(jìn)行組裝電路，則定值電阻R/阻值應(yīng)選

（2）他先閉合開關(guān)Si,S2刀片擲于,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為4V。然后，

他把S2刀片擲于,在電子顯示屏上得到如圖2中的甲曲線。

（3）利用單位面積法算得修圖中甲曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為0.04mA-s,已知電容器放電時(shí)其內(nèi)阻可

以忽略不計(jì)，則電容器的電容為C=F。

（4）接著，他以同樣的操作步驟，重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器&,在電子顯示屏上得到如圖2中的乙曲線，則穩(wěn)

定時(shí)電壓表讀數(shù)為V。（保留兩位有效數(shù)字）

【答案】50。balx10-5/6.9/7.0/7.1/

【詳解】（1）川根據(jù)題意可知蓄電池電壓為20V,電壓標(biāo)稱為10V,根據(jù)串聯(lián)電阻分壓關(guān)系可知定值電阻

的阻值應(yīng)選50Q；

（2）[2][3]他先閉合開關(guān)Si,S2刀片擲于b端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器史,穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為4V,電容器

充電；然后，他把S2刀片擲于。端，電容器放電；

（3）[4]根據(jù)口圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示電荷量，則。=標(biāo)=竺苧:F=1XHF5F

（4）[5]由圖可知調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器史的阻值后，電容釋放的電荷量為Q'=0.07mA-s

穩(wěn)定時(shí)電壓表讀數(shù)即為電容兩端的電壓U'=2=幽空:V=7.0V

C1x10-5

6.（2023?安徽蕪湖?蕪湖一中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖為“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)器材：電源E（電動(dòng)勢(shì)9.50V,內(nèi)阻可忽略）、電容器C（標(biāo)稱電容值為470葉，擊穿電壓為10V）、

電阻箱R、微安表G、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。完成下列實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容：

（1）按照?qǐng)D甲的電路圖，把圖乙中的器材連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路o

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟①將開關(guān)S打到1,給電容器C充電，觀察微安表G的示數(shù)變化直到讀數(shù)穩(wěn)定；

步驟②先打開手機(jī)視頻錄制軟件，再將開關(guān)S打到2位置，觀察并用視頻記錄電容器C的放電過程中微安

表G的示數(shù)變化情況；

步驟③斷開開關(guān)S,查閱視頻，記錄O~160s內(nèi)，微安表G的讀數(shù)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)；

步驟④在坐標(biāo)紙上以時(shí)間f為橫軸，微安表G的讀數(shù)/為縱軸，描點(diǎn)作出圖像，如圖丙。

丙

（3）分析圖丙可知：

①電容器放電過程電流的變化規(guī)律為：放電電流逐漸（選填“增大”“減小”或“不變”），放電電流隨

時(shí)間的變化率逐漸（選填“增大”“減小”或“不變”）；

②丙圖中，圖像與橫軸所包圍的面積為86格，則可求得該電容器的電容值為葉。（保留2位有效

數(shù)字）

（4）步驟①中，微安表G的讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，并不為0,始終保持在12pA,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電容器—

（選填“短路”或“漏電”）。

【答案】減小減小4.5xlO2漏電

【詳解】（1）[1]按照?qǐng)D甲的電路圖，實(shí)物圖如圖

（3）①[2][3]由圖丙可知，電容器放電過程電流的變化規(guī)律為：放電電流逐漸減小，放電電流隨時(shí)間的變化

率逐漸減小。

2

②⑷由電容定義C=3=86x10;；6x5p=452聽=4.5x10四

（4）[5]步驟①中，微安表G的讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，并不為0,始終保持在12pA,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電容器

漏電。

7.（2023?廣東汕頭?統(tǒng)考一模）收音機(jī)中可變電容器作為調(diào)諧電臺(tái)使用。如圖為空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電容器

的結(jié)構(gòu)，它是利用正對(duì)面積的變化改變電容器的電容大小，某同學(xué)想要研究這種電容器充、放電的特性，

于是將之接到如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)電容器不帶電。

空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電器的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)

（1）首先將開關(guān)s打向1,這時(shí)觀察到靈敏電流計(jì)G有短暫的示數(shù)，穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，使電容器正對(duì)面

積迅速變大，從開始到最終穩(wěn)定，靈敏電流計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像可能是（填選項(xiàng)中的字母）序號(hào)

（2）充電穩(wěn)定后，斷開單刀雙擲開關(guān)，用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，原因

是O

（3）該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)，得到電容器的電容后，突然想起他用的是一節(jié)舊電池（電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不可忽略），

他想要得到盡量精確的電容值，（填“需要”或“不需要”）重新?lián)Q一節(jié)新電池來測(cè)量。

【答案】A電壓表并非理想電表，電容器通過電壓表放電不需要

【詳解】（1）[1]電容器充電時(shí)，剛開始電流比較大，充電結(jié)束后，電流為0。由電容器的決定式

4兀kd

可知當(dāng)電容器正對(duì)面積迅速變大，電容迅速增大，又由Q=C?？傻秒娙萜鞯膸щ娏?。增加，故電容器再次

充電，充電結(jié)束后電流為0。只有A圖像滿足上述描述。

故選Ao

（2）[2]用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，說明電容器在緩慢放電，電路中有電流，

電壓表不是理想電壓表。

（3）[3]本實(shí)驗(yàn)測(cè)量電容的原理是C=5電容器的帶電量。由。=〃可由步驟（1）所得的圖線與坐標(biāo)

軸圍成的面積求得；充電后兩極板之間電壓則由步驟（2）中的電壓表測(cè)得。給電容器充電時(shí)由于使用了舊

電池，導(dǎo)致充電時(shí)電流較小，但最終充電的時(shí)間會(huì)稍長(zhǎng)一點(diǎn)，當(dāng)充電電流等于0的時(shí)候，電容器兩端電壓

仍然等于電源電動(dòng)勢(shì)，所以電容器最終所帶電量不變，不影響測(cè)量結(jié)果。所以不需要更換電池。

8.（2023?廣東茂名?茂名市第一中學(xué)?？既＃╇娙萜魇且环N重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用

廣泛。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路研究電容器充、放電情況及電容大小，他們用電流傳感器和計(jì)算機(jī)

測(cè)出電路中電流隨時(shí)間變化的曲線。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)圖甲所示的電路原理圖連接好電路，t=0時(shí)刻把開關(guān)K擲向1端，電容器充電完畢后，再把

開關(guān)K擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化

的/T圖像如圖乙所示。

（1）電容器放電時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)?（選填“由a到6”或“由。到a”）

（2）乙圖中，陰影部分的面積跖S2-（選填“〈”或“=”）

（3）如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R,放電時(shí)間將；（填“變長(zhǎng)”、“不變”或“變短”）

（4）圖丙為電壓恒為8V的電源給電容器充電時(shí)作出的電流隨時(shí)間變化的/一圖像，電容器充電完畢后的

電荷量為C,電容器的電