实验特训01 观察电容器的充、放电现象-【抢先一步】2023-2024学年新高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

实验特训01 观察电容器的充、放电现象（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电压恒为6.0V，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。    （1）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化的曲线。曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的 ； A．电压    B．电容    C．电量 （2）开关S先跟2相接，若由实验得到的数据，在图2中描出了12个点（用“×”表示），可以估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量约为 C，从而算出该电容器的电容约为 F；（结果均保留2位有效数字） （3）在下列四个图像中，表示充放电实验过程中通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有 。    2．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路。电源电动势为，内阻可以忽略。单刀双郑开关先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。    （1）开关改接2后，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程。如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将 （选填“减小”“不变”或“增大”）。 （2）关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有 （为电容器极板所带的电荷量，为A、B两板的电势差）。 A．  B．   C．   D．   3．用图甲所示装置观察电容器的放电现象。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，完成后，把开关S掷向2端，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。    （1）图甲中电源应选用 （填“直流电源”或“交流电源”）； （2）图乙中最左边画着一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是 ； （3）若已知实验中所用为8V的电源，可得到实验中所用电容器的电容为 μF。 4．某实验小组利用图（a）所示电路测量一电容器的电容，实验器材有：待测电容器（电容标称值C0＝1000μF）、6节干电池、定值电阻R、电压传感器、电流传感器、计算机、单刀双掷开关S、导线若干。    请回答下列问题： （1）按图（a）连接实物电路。先将开关S从2端拨至1端，电源对电容器充电；再将开关S拨至2端，电容器放电。传感器将信息即时输入计算机，屏幕上显示出如图（b）所示的电流I、电压U随时间t变化的图线、图线，则曲线 （选填“①”“②”“③”“④”）表示电容器充电过程的图线，曲线 （选填“①”“②”“③”“④”）表示电容器放电过程的图线。    （2）已知每节干电池的电动势为1.6V，为了完成上述实验，至少需要将 节干电池串联作为电源。 （3）根据图（b）估算当电容器充电完毕时所带的电荷量是 C，计算电容器的电容C＝ μF，该值与C0的差异为×100%＝ %。（结果均保留2位有效数字） 5．某同学用电流传感器和电压传感器研究电容器的放电情况，按下图连接电路。实验时，先将开关S掷向1，待电路稳定后，将开关掷向2，传感器将信息传入计算机，屏幕上可以显示出电流、电压随时间变化的图线。    （1）由电路图可知，传感器2应为 传感器（选填“电流”或“电压”）。 （2）用表示电路中的电流，表示电容器两端的电压，电容器在整个放电过程中，计算机屏幕上显示出的图像正确的有 A．   B．  C．  D．   （3）若已知电源电动势E，但其内阻和电阻箱阻值均未知，根据已知条件和传感器图像中的数据信息，下列判断正确的是 A．可估测该电容器的电容 B．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 C．若只减小电容器的电容，电容器放电的时间将变长 6．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。      （1）如果用欧姆表直接连接待测电容器（未充电）两端，观察到指针的偏转情况是 A．偏转角度一直很小     B．偏转角度一直很大 C．偏转角度逐渐增大     D．偏转角度先很大，再逐渐减小 （2）开