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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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
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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。 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 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)。 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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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
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