5.2 学生实验：探究影响平行板电容器电容的因素 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)电工电子类

第二节 学生实验：探究影响平行板电容器电容的因素 同步作业 一、单项选择题 1. 本次学生实验专门探究的物理量是（） A. 电源内阻大小 B. 平行板电容器电容的影响因素 C. 导线电阻大小 D. 电路电流强弱 2. 探究实验中，用来直观判断平行板电容器电容变化的配套检测仪器是（） A. 直流电压表（静电计） B. 弹簧测力计 C. 秒表 D. 温度计 3. 本实验控制变量核心前提：实验过程中保持电容器不变量是（） A. 极板间距 B. 储存电荷量Q保持不变 C. 极板正对面积 D. 中间电介质材料 4. 保持极板间距、电介质不变，增大平行板极板正对面积，电容会（） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 随机波动变化 5. 保持极板面积、电介质不变，把两极板相互靠近、减小间距，电容数值（） A. 减小 B. 增大 C. 恒定不变 D. 先变小后变大 6. 保持极板面积、间距不变，在极板中间插入绝缘性能更好的电介质，电容（） A. 增大 B. 减小 C. 基本不变 D. 瞬间归零 7. 实验原理依托的电容基础公式是（） A. B. C. D. 8. 电荷量Q不变时，电压表测得两极板间电压U越小，说明电容C（） A. 越小 B. 越大 C. 恰好不变 D. 忽大忽小 9. 实验操作中，严禁用手直接触碰金属极板，主要目的是（） A. 防止弄脏极板影响美观 B. 防止人体导电分流电荷，干扰实验数据 C. 防止极板变形 D. 防止损坏仪表外壳 10.（提升题）电工制作大容量低压电容配件，实操优化做法是（） A. 减小极板面积、拉大极板距离 B. 增大极板正对面积、减小极板间距、选用优质绝缘电介质 C. 改用金属导体填充极板中间 D. 只增加外接电压，不改动电容结构 二、填空题 11. 本实验采用________法开展探究，每次只改变________个实验条件，其余条件全部固定不变。 12. 影响平行板电容器电容的三大核心因素：极板________、极板________、极板间电介质材料。 13. 实验全程保持电容器________不变，通过观察两极板间________的变化，间接判断电容大小变化。 14. 极板中间抽出绝缘电介质，换成空气介质，其他条件不变，电容器电容会________。 15.（提升题）电工贴片电容体积小、容量足，内部工艺就是压缩极板________、增大有效极板________，提升电容储能能力。 三、判断题 16. 探究极板面积对电容的影响时，要同时拉大极板间距，方便对比实验。（） 17. 平行板电容器电容大小，和极板外加充电电压高低没有关系。（） 18. 插入优质绝缘电介质，能够有效提升平行板电容器的电容容量。（） 19. 实验读数时，随意晃动极板支架，不会影响实验测量结果。（） 20.（提升题）工业电容器损坏鼓包，多是内部极板间距、介质老化，电容参数异常导致。（） 四、简答题 21. 请按实验规律，完整写出平行板电容器电容随三个结构因素的变化规律。 22. 本实验为什么必须保持电荷量Q不变？结合公式 简要说明实验原理逻辑。 五、综合运用题 23. 某平行板探究实验中，保持电荷量Q=6×10⁻⁴ C恒定不变。第一次实验测得极板间电压U₁=30 V；改变极板间距后，第二次测得电压U₂=20 V。求：（1）第一次实验对应的电容C₁大小；（2）第二次实验对应的电容C₂大小；（3）对比两次数据，判断极板间距是变大还是变小，说明判断依据。 参考答案 一、单项选择题参考答案 1. B 2. A 3. B 4. A 5. B 6. A 7. A 8. B 9. B 10. B 二、填空题参考答案 11. 控制变量；一 12. 正对面积；间距 13. 电荷量；电压（电势差） 14. 减小 15. 间距；正对面积 三、判断题参考答案 16. × 17. √ 18. √ 19. × 20. √ 四、简答题标准参考答案 21. 答：①极板正对面积越大，电容越大；②极板之间距离越小，电容越大；③极板中间绝缘电介质绝缘性能越好、介电常数越大，电容越大。 22. 答：根据公式 ，只有电荷量Q保持固定不变，电压U的单独变化才能直接对应电容C的反向变化；如果Q随意改变，无法通过电压准确判断电容大小，实验结论就会失效。 五、综合运用题标准解题步骤 解：已知：电荷量保持不变，Q=6×10⁻⁴ C，U₁=30 V，U₂=20 V （1）求第一次电容C₁ 由电容公式： 代入数据： （2）求第二次电容C₂ 由电容公式： 代入数据： （3）判断极板间距变化情况 对比可知C₂＞C₁，电容变大；其他条件不变，电容变大说明极板间距变小。因此实验中极板间距是变小的。 答：（1）C₁为2×10⁻⁵ F；（2）C₂为3×10⁻⁵ F；（3）极板间距变小，因为电容变大，符合间距越小电容越大的实验规律。 学科网（北京）股份有限公司 $