电容器充放电实验 -2026年高考物理实验题解读与针对性训练
2026-06-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电容器与电容 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.84 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58552510.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电容器充放电实验,通过高考真题解读与多地区模拟题训练,系统覆盖实验操作、图像分析及数据处理,强化物理观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|高考题解读|1道高考题|含实物连线、图像识别、斜率计算、参数推导|以电容定义为核心,串联充放电电流电压变化规律,构建“现象-图像-数据”逻辑链|
|针对性训练|8道模拟题|涵盖实物连线、I-t/U-t图像分析、电荷量计算、LC振荡周期|从基础操作到综合应用,逐步深化电容性质、能量转化及传感器数据处理的关联|
内容正文:
2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 电容器充放电实验
【高考题解读】
2026高考河南卷第12题.
某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势,图1为设计的电路原理图。实验器材有:电池(电动势E,内阻不计),定值电阻、(阻值均未知),电容器C,电流传感器(内阻可忽略),电压传感器(内阻很大),数据采集分析系统,开关S,导线若干等。完成下列问题:
(1)根据图1所示原理图,完成图2中实物图的连线。
(2)使电流传感器和电压传感器正常工作,闭合S,给电容器充电,直至电压传感器示数稳定。然后断开S,电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间(—t)和电压-时间(—t )图像,属于充电过程的是__________(填写图像对应的标号)。
A. B.
C. D.
(3)经数据采集分析系统合成,得到电容器在充放电过程中的—图像,如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为,由图作直线可得=__________Ω(保留3位有效数字),其对应于__________的阻值(填“”或“”)。
(4)对充电过程MN段,设流经、的电流分别为,则=。电容器两端电压可表示为=+b,其中斜率=__________(用、表示),截距b=__________(用、、E 表示)。由图3作直线求出和,得E=________V(保留3位有效数字)。
【创新点】
1. 利用电压传感器和电流传感器代替电压表和电流表。
2. 根据电容器在充放电过程中的—图像得出电池电动势。
【答案】(1)
(2)AD
(3) ①. 10.0 ②.
(4) ①. - ②. ③. 3.55
解析 (1)根据图1所示原理图,用笔画线代替导线完成图2中实物图的连线。
(2) 闭合S,给电容器充电,充电电流初始最大,逐渐减小到零,图像A正确B错误;
闭合S,给电容器充电,电容器两极板电压从零开始逐渐增大,最终稳定,图像D正确C错误。
(3)放电过程PQ段的斜率绝对值=Ω=10.0Ω,放电时,电容器仅通过放电,即对应于的阻值。
(4)充电时,E=+,又=,=
联立解得 =- +
与=+b对比可知 =- ,b=。
根据题图可得,- =,=2.9
联立解得 E≈3.55V
【针对性训练】
1(2026上海虹口模拟)
利用电流传感器和电压传感器,以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能,为电学量的观察与测量带来了便捷。
(1)第一次实验,先使开关S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后再使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系,如图(b)所示。若电源电动势为E=8.0V,内阻忽略不计。计算机测得图(b)中阴影面积=1.2×mA·s,则
(i)电容器C的电容为( )
A、9.6F B、6.7F C、0.15F D、0.1F
(ii)图(b)中阴影部分的面积的大小关系是( )
A、 B、= C、 D、不确定
(2).第二次实验,先将开关S掷向1,待电路稳定后再掷向3。若时,开关掷向3,此LC振荡电路的周期为T,则
(i)此LC振荡电路磁场能最大的时刻是( )
A、t= B、t= C、t= D、t=T
(ii)若换用电源电动势更大的电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率( )
A、增大 B、不变 C、减小
解析 (1)(i)电容器带电量等于阴影部分的面积,即Q==1.2×mA·s=1.2C,则电容器电容C==0.15F.
(ii)电容器的充电电量等于放电电量,因和分别表示充电电量和放电电量,可知=,B正确。
(2)(i)此LC振荡电路磁场能最大的时刻是电流最大的时刻,即t=(电容器放电结束),或t=(电容器反向放电结束),AC正确。
(ii)由电磁振荡周期公式T=2π可知,若换用电源电动势更大的电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率不变,B正确。
2. (2025年5月贵州贵阳普通高中教学检测)某同学为观察电容器的充放电现象,设计了如图(a)所示的实验电路图。
(1)根据图(a),在答题卡上完成图(b)中的实物图连线。
(2)该同学正确连接电路后,将单刀双掷开关拨到位置“1”,发现电流计指针向右偏转,待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”,观察到电流计的指针_____。(选填正确答案前的序号)
①继续向右偏转,然后保持不变
②继续向右偏转,然后回到零刻度线
③向左偏转,然后回到零刻度线
(3)该同学将电容器充电后断开开关,经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零,原因是_____。
【答案】(1) (2)③
(3)电容器通过电压表放电了
【解析】(1)根据电路图连接实物图,如图所示
(2)开关S接1,电容器充电,电容器上极板带正电,通过微安表的电流方向从左往右,微安表指针向右偏转,稳定后,充电完成,微安表示数减为0,开关S接2,电容器放电,电容器上极板带正电,通过微安表的电流方向从右往左,则微安表指针向左偏转后示数逐渐减小,故选③。
(3)用电压表接在电容器两端测量电压,发现读数缓慢减小,说明电压表内阻不是无穷大,电容器通过电压表在缓慢放电,放电结束后电压表示数为0。
3.(6分)(2025广西重点高中质检)电容器在数码电子产品中应用广泛。观察电容器的充、放电现象的实验装置如图甲所示,S是单刀双掷开关,为灵敏电流计,C为平行板电容器。
甲 乙
(1)当开关S接________(填“1”或“2”)时平行板电容器放电。
(2)实验中测出不同电压下电容器所带的电荷量,记录的数据如表所示,请在图乙中画出图像(在答题卡上作答);根据图像可知,实验中使用的电容器的电容为F_______(结果保留两位有效数字)。
U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
4.80
9.60
14.40
19.20
答案.(1)2 (2分)
(2) (2分)
(2分)
【解析】(1)开关S接1时电容器充电,接2时电容器放电。
(2)根据描点法在坐标系中描好点,连接各点后发现其图像为正比例图线,如图所示。根据电容器的定义式,解得电容器的电容。
4. (2024湖北名校联考)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,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器,A为电流传感器,V为电压传感器。
(1)如图甲所示,开关S接________(填“1”或者“2”)时,电容器处于充电过程中。
(2)开关S接1,同时开始计时,得到的U-t图像为( )
A. B.
C. D.
(3)改接开关,电容器放电。此过程中,得到的I-t图像如图乙所示,则通过R的电荷量约为_______C。(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1 (2)B
(3)5.5×10-3(5.1×10-3~5.9×10-3均算对)
【解析】
(1)开关接1时,电源与R和C组成电路,此时C处于充电状态,开关接2时, R和C组成电路,此时C处于放电状态。故选1
(2)开关接1时,此时C处于充电状态,其两极板不断积累电荷,由公式
电容只跟本身结构有关,保持不变,Q不断变大,所以两极板电压不断增加,最终趋于稳定等于电源电压。
故选B。
(3)改接开关,电容器放电。此过程中,得到的I-t图像如图乙所示,其图线与坐标轴围成的面积表示电荷量的大小,通过图像可知一个方格表示电荷量为,大约有70个方格,则通过R的电荷量约为
5 .(8分)(2024·安徽高三联考)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8.0 V,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)开关S突然接“1”时,电容器处于________(选填“充电”或“放电”)状态,电容器板________(选填“A”或“B”)带正电。
(3)电容器充电后,开关S改接2使电容器进行放电,此过程得到的I-t图像如图2所示,如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将__________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.44×10-3 C,则该电容器的电容为________μF。
(5)关于电容器在整个充、放电过程中的q-t图像和uAB-t图像的大致形状,可能正确的有________(q为电容器极板所带的电荷量,uAB为A、B两板的电势差)。
【答案】.(1)D (2)充电 A (3)不变 (4)430 (5)AD
解析 (1)用欧姆表直接连接待测电容两端,表内部电源给电容器充电,在开始时电流较大,所以指针的偏转角度很大,随着电容器所带电荷量不断增大,充电电流逐渐减小,所以指针的偏转角度逐渐减小,故D正确。
(2)开关接“1”时,电容器开始充电,A板带正电。
(3)根据Q=CU,电荷量与电阻值R无关,如果不改变电路其他参考数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
(4)根据电容的定义式可得
C== F=430 μF。
(5)电容器在充电过程中,电流由最大逐渐减小,放电过程电流也是由最大逐渐减小,根据q-t图像的切线的斜率表示电流的大小,故A正确,B错误;根据电容的定义式可得U=,电容器的电容不变,图像的形状与q-t图像相似,C错误,D正确。
6 (2024年4月北京朝阳质检)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有:电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。
①根据图甲,将图乙中的实物连线补充完整。
②将图乙中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I—t图像是______。
③将图乙中的电压表换成电压传感器,可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线,如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为,利用数据处理软件得到U—t图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=______。(用题中已知物理量、R和表示)
【答案】.
①
②A ③
【解析】①根据图甲的原理电路图,用笔划线代替导线将图乙中的实物连线。
②先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I—t图像是A。
③由于I——t图像的面积表示电容器所带电荷量Q,根据欧姆定律U=IR,可知U—t图线与坐标轴围成的面积为=Q,由C=Q/U可知该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=。
7. (2024江苏泰州3月调研)电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清);
电源E(电动势,内阻不计);滑动变阻器(最大阻值);
电阻箱(阻值);电压表V(量程,内阻较大);
开关,电流传感器,计算机,导线若干
(1)按照图甲连接电路,闭合开关、断开开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________端滑动(选填“a”或“b”)。
(2)当电压表示数为时,调节的阻值,闭合开关,通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像;保持的阻值不变,断开开关,得到电容器放电过程电流随时间变化的图像,图像如图乙所示。测得,则___________。
(3)重复上述实验,得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像,利用面积法可以得到电容器电荷量的大小,测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
024
0.30
0.33
0.38
请在图丙中画出图像_____,并利用图像求出电容器的电容为____F。(结果保留两位有效数字)
(4)实验发现,相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的总是略大于,其原因是___________。
【答案】(1)b (2)500
(3) ①. 见解析 ②.
(4)充电过程,R2会把一部分电能转化为内能,导致充电电流的最大值略大于放电电流的最大值。
【解析】(1)由图甲所示的电路可知,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器的滑片应向b端滑动。
(2)由图乙可知,充电的最大电流值为I1=6mA,电压U1=3V。根据欧姆定律可得
(3)根据实验测出不同电压U下电容器所带的电荷量Q,先在坐标系中描出各个数据点,然后过尽可能的数据点,用直尺绘出 图像如图所示。
根据电容定义式
结合图像可得图线的斜率倒数表示电容器电容,即。
(4)充电过程,R2会把一部分电能转化为内能,导致充电电流的最大值略大于放电电流的最大值。
8. (2024河南高考适应性考试)学生小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下:
电池(电动势3V,内阻不计);
待测电容器(额定电压5V,电容值未知);
微安表(量程200μA,内阻约1kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电阻箱R1、R2、R3、R4(最大阻值均9999.9Ω);
定值电阻R0(阻值为5.0kΩ);
单刀单掷开关S1、S2,单刀双掷开关S3;
计时器;
导线若干。
(1)小组先测量微安表内阻,按图(a)连接电路。
(2)为保护微安表,实验开始前S1、S2断开,滑动变阻器R的滑片应置于__________(填“左”或“右”)端。将电阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R的滑片置于适当位置。保持R1、R3阻值不变,反复调节R2,使开关S2闭合前后微安表的示数不变,则P、Q两点的电势__________(填“相等”或“不相等”)。记录此时R2的示数为1230.0Ω,则微安表的内阻为__________Ω。
(3)按照图(b)所示连接电路,电阻箱R4阻值调至615.0Ω,将开关S3掷于位置1,待电容器充电完成后,再将开关S3掷于位置2,记录微安表电流I随时间t的变化情况,得到如图(c)所示的图像。当微安表的示数为100μA时,通过电阻R0的电流是__________μA。
(4)图(c)中每个最小方格面积所对应的电荷量为__________C(保留两位有效数字)。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格,则电容器的电容为__________F(保留两位有效数字)。
【答案】 (2). 左 . 相等 . 1230.0 (3) 300
(4) 4.80 × 10-4 . 1.60 × 10-4
【解析】(2)为保护微安表,实验开始前S1、S2断开,滑动变阻器R的滑片应置于测量电路电压最小处,即滑动变阻器左端。由题知,使开关S2闭合前后微安表的示数不变,则开关S2闭合开关中无电流通过,说明P、Q两点的电势相等。根据电桥平衡可知,=,解得此微安表的内阻为Rg=1230.0Ω。
(3)由于微安表与R4并联,则当微安表的示数为I=100μA时,R4分担的电流为
则通过电阻R0 的电流I总 = I4+I =0.2mA+100μA= 300μA。
(4)图(c)中每个最小方格面积所对应的电荷量为q = 8μA × 0.4s = 3.2μC = 3.2 × 10-6C
则150个这样的小方格为总电荷量为Q = n × q = 150 × 3.2 × 10-6C = 4.80 × 10-4C
则根据电容的定义式C=Q/U可知电容器的电容为。
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2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 电容器充放电实验
【高考题解读】
2026高考河南卷第12题.
某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势,图1为设计的电路原理图。实验器材有:电池(电动势E,内阻不计),定值电阻、(阻值均未知),电容器C,电流传感器(内阻可忽略),电压传感器(内阻很大),数据采集分析系统,开关S,导线若干等。完成下列问题:
(1)根据图1所示原理图,完成图2中实物图的连线。
(2)使电流传感器和电压传感器正常工作,闭合S,给电容器充电,直至电压传感器示数稳定。然后断开S,电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间(—t)和电压-时间(—t )图像,属于充电过程的是__________(填写图像对应的标号)。
A. B.
C. D.
(3)经数据采集分析系统合成,得到电容器在充放电过程中的—图像,如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为,由图作直线可得=__________Ω(保留3位有效数字),其对应于__________的阻值(填“”或“”)。
(4)对充电过程MN段,设流经、的电流分别为,则=。电容器两端电压可表示为=+b,其中斜率=__________(用、表示),截距b=__________(用、、E 表示)。由图3作直线求出和,得E=________V(保留3位有效数字)。
【针对性训练】
1(2026上海虹口模拟)
利用电流传感器和电压传感器,以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能,为电学量的观察与测量带来了便捷。
(1)第一次实验,先使开关S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后再使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系,如图(b)所示。若电源电动势为E=8.0V,内阻忽略不计。计算机测得图(b)中阴影面积=1.2×mA·s,则
(i)电容器C的电容为( )
A、9.6F B、6.7F C、0.15F D、0.1F
(ii)图(b)中阴影部分的面积的大小关系是( )
A、 B、= C、 D、不确定
(2).第二次实验,先将开关S掷向1,待电路稳定后再掷向3。若时,开关掷向3,此LC振荡电路的周期为T,则
(i)此LC振荡电路磁场能最大的时刻是( )
A、t= B、t= C、t= D、t=T
(ii)若换用电源电动势更大的电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率( )
A、增大 B、不变 C、减小
2. (2025年5月贵州贵阳普通高中教学检测)某同学为观察电容器的充放电现象,设计了如图(a)所示的实验电路图。
(1)根据图(a),在答题卡上完成图(b)中的实物图连线。
(2)该同学正确连接电路后,将单刀双掷开关拨到位置“1”,发现电流计指针向右偏转,待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”,观察到电流计的指针_____。(选填正确答案前的序号)
①继续向右偏转,然后保持不变
②继续向右偏转,然后回到零刻度线
③向左偏转,然后回到零刻度线
(3)该同学将电容器充电后断开开关,经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零,原因是_____。
3.(6分)(2025广西重点高中质检)电容器在数码电子产品中应用广泛。观察电容器的充、放电现象的实验装置如图甲所示,S是单刀双掷开关,为灵敏电流计,C为平行板电容器。
甲 乙
(1)当开关S接________(填“1”或“2”)时平行板电容器放电。
(2)实验中测出不同电压下电容器所带的电荷量,记录的数据如表所示,请在图乙中画出图像(在答题卡上作答);根据图像可知,实验中使用的电容器的电容为F_______(结果保留两位有效数字)。
U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
4.80
9.60
14.40
19.20
4. (2024湖北名校联考)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,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器,A为电流传感器,V为电压传感器。
(1)如图甲所示,开关S接________(填“1”或者“2”)时,电容器处于充电过程中。
(2)开关S接1,同时开始计时,得到的U-t图像为( )
A. B.
C. D.
(3)改接开关,电容器放电。此过程中,得到的I-t图像如图乙所示,则通过R的电荷量约为_______C。(结果保留两位有效数字)。
5 .(8分)(2024·安徽高三联考)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8.0 V,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)开关S突然接“1”时,电容器处于________(选填“充电”或“放电”)状态,电容器板________(选填“A”或“B”)带正电。
(3)电容器充电后,开关S改接2使电容器进行放电,此过程得到的I-t图像如图2所示,如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将__________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.44×10-3 C,则该电容器的电容为________μF。
(5)关于电容器在整个充、放电过程中的q-t图像和uAB-t图像的大致形状,可能正确的有________(q为电容器极板所带的电荷量,uAB为A、B两板的电势差)。
6 (2024年4月北京朝阳质检)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有:电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。
①根据图甲,将图乙中的实物连线补充完整。
②将图乙中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的I—t图像是______。
③将图乙中的电压表换成电压传感器,可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线,如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为,利用数据处理软件得到U—t图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=______。(用题中已知物理量、R和表示)
7. (2024江苏泰州3月调研)电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清);
电源E(电动势,内阻不计);滑动变阻器(最大阻值);
电阻箱(阻值);电压表V(量程,内阻较大);
开关,电流传感器,计算机,导线若干
(1)按照图甲连接电路,闭合开关、断开开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________端滑动(选填“a”或“b”)。
(2)当电压表示数为时,调节的阻值,闭合开关,通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像;保持的阻值不变,断开开关,得到电容器放电过程电流随时间变化的图像,图像如图乙所示。测得,则___________。
(3)重复上述实验,得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像,利用面积法可以得到电容器电荷量的大小,测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
024
0.30
0.33
0.38
请在图丙中画出图像_____,并利用图像求出电容器的电容为____F。(结果保留两位有效数字)
(4)实验发现,相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的总是略大于,其原因是___________。
8. (2024河南高考适应性考试)学生小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下:
电池(电动势3V,内阻不计);
待测电容器(额定电压5V,电容值未知);
微安表(量程200μA,内阻约1kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电阻箱R1、R2、R3、R4(最大阻值均9999.9Ω);
定值电阻R0(阻值为5.0kΩ);
单刀单掷开关S1、S2,单刀双掷开关S3;
计时器;
导线若干。
(1)小组先测量微安表内阻,按图(a)连接电路。
(2)为保护微安表,实验开始前S1、S2断开,滑动变阻器R的滑片应置于__________(填“左”或“右”)端。将电阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R的滑片置于适当位置。保持R1、R3阻值不变,反复调节R2,使开关S2闭合前后微安表的示数不变,则P、Q两点的电势__________(填“相等”或“不相等”)。记录此时R2的示数为1230.0Ω,则微安表的内阻为__________Ω。
(3)按照图(b)所示连接电路,电阻箱R4阻值调至615.0Ω,将开关S3掷于位置1,待电容器充电完成后,再将开关S3掷于位置2,记录微安表电流I随时间t的变化情况,得到如图(c)所示的图像。当微安表的示数为100μA时,通过电阻R0的电流是__________μA。
(4)图(c)中每个最小方格面积所对应的电荷量为__________C(保留两位有效数字)。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格,则电容器的电容为__________F(保留两位有效数字)。
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