第8章 实验9 观察电容器的充、放电现象（word练习）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

课时精练(三十八)　观察电容器的充、放电现象 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(2022·北京高考)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是(　　) A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B．充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 B　[充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，A错误；充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，B正确；电容器放电的I-t图像如图所示， 可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至0的，CD错误。故选B。] 2．在“观察电容器的充、放电现象”实验中， (1)用如图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“2 200 μF　10 V”，下列说法正确的是________； A.电容器的击穿电压为10 V B．电压为10 V时，电容器才正常工作 C．电容器电压为5 V时，电容是2 200 μF D．电容器电压为5 V时，电容是1 100 μF (2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示，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，观察到电流表指针偏转情况为________； A．逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B．逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0 C．迅速偏转到某一刻度后保持不变 D．迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0 ②电容器充电完毕，断开开关，此时如图2所示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变化的图像，正确的是________。 解析：　(1)10 V是电容器的额定电压，不是电容器的击穿电压，A错误；10 V是电容器的额定电压，电压低于10 V时，电容器也能正常工作，B错误；电容与电容器所加电压无关，只与自身构造有关，可知电容器电压为5 V时，电容是2 200 μF，C正确，D错误。故选C。 (2)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逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0，D正确，ABC错误。故选D。 ②由电路图可知，电容器上极板与电源正极相连，故电容器充电完毕，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，D错误；放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式C＝可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据i＝可知Q -t图像的切线斜率绝对值逐渐减小，B正确，AC错误。故选B。 答案：　(1)C　 (2)①D　②带正电　③B 3．(2022·山东六地市联考)如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下： A．按如图甲所示的电路图连接好电路 B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I0＝490 μA，电压表的示数U0＝8.0 V C．断开开关S，同时开始计时，每隔5 s测得一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标，电流i为纵坐标)，如图乙中小黑点所示。 (1)在图乙中画出i-t图线； (2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是 ________________________________________________________________________； (3)该电容器电容为________F(结果保留两位有效数字)； (4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：　(1)用平滑的曲线连接，作出图像如图所示： (2)由ΔQ＝I·Δt知，电荷量为i-t图像与坐标轴所包围的面积，则面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。 (3)算出格子数，由总格子数乘以每个格子的“面积”值求得Q＝8.5×10－3 C 则C＝≈1.1×10－3 F。 (4)电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把