第十章 第4节 课时2 观察电容器的充、放电现象-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步课件（人教版2019）

物理 必修第三册 RJ 1 2 课时2 观察电容器的充、放电现象 刷基础 2 1.[江西宜春2024高二上检测] 电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的 电荷量，即 .电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连.图甲是观察电 容器的充、放电现象的实验装置.电源输出电压恒为，是单刀双掷开关，为定值电阻， 为 平行板电容器. 甲 乙 题型 电容器的充放电的实验探究 3 （1）当开关 接1时，平行板电容器______（填“充电”或“放电”）. 充电 解析 当开关 接1时，平行板电容器与电源相连，在充电. （2）电容器充电完毕后，把开关 接2时，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示. ①此过程中，电路中的电流______（填“增大”“减小”或“不变”），电容器两极板间的场强 ______（填“增大”“减小”或“不变”）； 减小 减小 解析 把开关 接2时，电容器放电，由题图乙可知电路中的电流逐渐减小，电容器带电荷量减小， 由、 可知两极板间的场强减小； 题型 电容器的充放电的实验探究 4 ②若按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法，由图乙可知电容器所带的 电荷量为_____________C（计算结果保留三位有效数字）;根据计算可知，该实验选择的电容器 最有可能是___（填“A”“B”或“C”）. A&1& B&2& C&3& . B 题型 电容器的充放电的实验探究 5 解析 图像与横轴围成的面积等于电容器放出的电荷量，图中每小格表示的电荷量为 ，若按“四舍五入”数格法（大于等于半格算一格，小于半格舍去） 可得格数为13，电容器所带的电荷量为 ，电容器的电容 ，可知该实验选择的电容器最有可能是B. 题型 电容器的充放电的实验探究 6 【关键点拨】电容器充电和放电过程中，电压和电流随时间变化的图像如图所示.其中，由微元法 可得 图线与时间轴围成的面积代表电荷量. 题型 电容器的充放电的实验探究 7 2.随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快，以平板电视 和 、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，带动了电容器产业 发展.两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器.如甲图所示是观 察电容器的充、放电现象的实验装置.电源输出电压恒为，是单刀双掷开关， 为灵敏电流 计， 为平行板电容器. 甲 乙 题型 电容器的充放电的实验探究 8 （1）当开关 接___时（填“1”或“2”）,平行板电容器放电，流经灵敏电流计的电流方向与充 电时______（填“相同”或“相反”）. 2 相反 解析 放电时需将电容器接电阻，故将单刀双掷开关拨向2.电容器充电时，上极板接电源正极，流经灵敏电流计的方向从左向右，电容器上极板带正电，放电时电流从带正电的上极板经电阻流向下极板，故流经灵敏电流计的电流方向与充电时相反. 题型 电容器的充放电的实验探究 9 （2）将灵敏电流计换成电流传感器，电流传感器与计算机相连可以把电容器放电电流随时间变 化的规律描绘出来.先把一个电容器接到输出电压恒为 的电源上充满电，然后通过电流传感器 放电，放电过程电流随时间变化的图像如图乙所示.已知图像与时间轴所围的面积约为40个方格， 电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，可估算出该电容器的电容_________ . 解析 放电电流随时间变化的曲线与横轴所围面积表示电容器的放电量，可得 ，电容器的电容为 . 题型 电容器的充放电的实验探究 10 （3）根据图乙，请在图丙上画出放电过程电容器两端电压随时间 变化的图像. 丙 [答案] 见解析 解析 放电过程电容器两端电压随时间 变化的图像如图所示. 题型 电容器的充放电的实验探究 11 （4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻，放电时 曲线与横轴所围成的面积将______ （填“增大”“不变”或“减小”）；放电时间将______（填“变长”“不变”或“变短”）. 不变 变短 解析 曲线与横轴所围成的面积表示电容器的放电量，只减小电阻 ，电容器带电量不变， 故放电时曲线与横轴所围成的面积不变；只减小电阻 ，电容器的放电电流增大，电容器的 放电量不变，故放电时间将变短. 题型 电容器的充放电的实验探究 12 $$