第42讲 实验10：观察电容器的充、放电现象（复习讲义）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习教案聚焦“观察电容器的充、放电现象”实验，围绕充电放电原理、电流电压变化规律、电容动态分析及实验创新等核心考点，按教材原型实验（操作与数据处理）到创新拓展（器材与设计创新）的逻辑架构知识，通过考点精讲、方法归纳、真题训练等环节，帮助学生系统构建实验认知框架。 资料突出实验探究与科学思维培养，如通过I-t图像面积计算电荷量、分析电阻对充放电快慢影响等活动，强化模型建构与证据获取能力。设置基础例析、变式训练、真题溯源三级练习，配合误差分析与创新设计指导，能高效提升学生实验综合应用能力，为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。

第42讲 实验10：观察电容器的充、放电现象 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 基本实验要求 考向1 实验操作与注意事项 重 知识点2 基本实验方法 考向2 数据处理及误差分析 重 考点二 实验创新与拓展 知识点1 实验创新与拓展 考向1 实验器材创新 重 考向2 实验设计创新 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 实验：观察电容器的充、放电现象 —— —— —— 考情分析 题型与考向：高考对此实验多以选择题、实验填空小题进行考查，整体难度偏低，常借助实物电路、充放电时间图像作为试题背景，考查电容器充放电原理、电流方向变化、极板带电量、电压大小判断、电阻对充放电快慢的影响以及对实验现象的辨析等相关考点。 情境与立意： 1.生活实践类：尖端放电，避雷针，静电吸附，直线加速器，示波器，静电加速器。 2.学习探究类：观察静电感应现象，探究电荷间的作用力的影响因素，模拟电场线，观察电容器的充、放电现象。 复习目标 1.知道电容器的基本构造，了解电容器的充电、放电过程。 2.理解电容的定义及动态变化规律。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 基本实验要求 知●识●解●构 1．实验目的 （1）理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。 （2）理解电容器充、放电过程中，电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。 2．实验原理 （1）电容器的充电过程 当S接1时，电容器接通电源，与电源正极相接，电容器极板的自由电子在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相接的下极板，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，如图甲所示。 （2）电容器的放电过程 当S接2时，电容器的两极板用导线连接起来，电容器正极板上的正电荷与负极板上的负电荷中和，两极板的电荷量逐渐减少，表现为电流逐渐减小为零，电压也逐渐减小为零，如图乙所示。 3．实验器材 电源、单刀双掷开关、平行板电容器、多用电表、电流表和电压表。 4．实验步骤 （1）调节直流可调电源，输出为6 V，并用多用电表校准。 （2）关闭电源开关，正确连接实物图，电路图如图。 （3）打开电源，把双掷开关S打到上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 （4）把双掷开关S打到下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 （5）记录好实验结果，关闭电源。 考●向●破●译 考向1 实验操作与注意事项 例1 (2026·北京西城区)利用图1甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 (1)实验过程中电压随时间变化的图像如图1乙所示，图1乙是电容器________（选填“充电”或“放电”）过程得到的； (2)关于电容器在整个充、放电过程中的图像的大致形状，正确的是________； A． B． C． D． (3)在图1甲所示的电路中，R表示电阻，E表示电源电动势（忽略电源内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图3中①②所示。下列判断正确的是________。 A．曲线①对应电路中R的阻值较大 B．曲线②对应电路中R的阻值较大 C．曲线①对应电路中E较小 D．曲线②对应电路中E较小 【变式训练1·变角度】(2026·北京市第二十中学)某校高二677班物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的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为理想电流表，V为理想电压表。 (1)开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为______（填“从左到右”或“从右到左”）。 (2)图乙为电容器放电时的图像，已知电容器放电之前的电压为1.5V，乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格，该电容器的实测电容值为______F（结果保留2位有效数字）。 (3)若不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时曲线与坐标轴所围成的面积将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式训练2·变角度】(2025·北京丰台区)某同学利用如图甲所示的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为理想电流表（测量电路中的电流），V为理想电压表（测量两极板间的电压）。 (1)当开关S接__________（填“1”或“2”）时，电容器处于充电过程，达到稳定后，电容器上极板带__________（选填“正”或“负”）电。此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为__________ A． B． C． D． (2)将电流传感器替代电流表，串联在电路中，改接开关，使电容器放电，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图乙所示。通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。 (3)已知放电前电容器两极板间的电压为12V，则电容器的电容为______mF。（结果保留两位有效数字），不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 (4)如图，电容器上极板A接电源正极、下极板B接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关S始终闭合，一带电液滴恰好静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则电容器的电容将________（填“不变”、“增大”、“减小”），液滴将_______（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”）。P点的电势将_______（填“升高”、“降低”、“不变”） 知识点2 基本实验方法 知●识●解●构 1．数据处理 （1）现象记录 实验项目 实验现象 电容器充电 灯泡 亮度由明到暗最后熄灭 安培表1 读数由大到小最后为零 伏特表 读数由小到大最后为6 V 电容器放电 灯光 亮度由明到暗最后熄灭 安培表2 读数由大到小最后为零 伏特表 读数由大到小最后为零 （2）实验结论 当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时，则电路中就没有电流流过．电路中的平均电流为I＝。 2．注意事项 （1）电流表要选用小量程的灵敏电流表。 （2）要选择大容量的电容器。 （3）实验要在干燥的环境中进行。 （4）在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表。 考●向●破●译 考向2 数据处理及误差分析 例2 (2025·北京朝阳区)用如图a所示的电路观察电容器的充、放电现象，实验器材有电源、电容器、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻、单刀双掷开关、导线若干。电表均视为理想电表。 (1)先将开关S接1，电压表示数增大，最后稳定在。在此过程中，电流表的示数_____。（填选项前的字母） A．先迅速增大后逐渐减小到趋于零 B．先迅速增大后稳定在某一非零数值 (2)然后断开开关S，将电流表更换成电流传感器，时将开关接2，此时通过定值电阻的电流方向为_____（选填“a→b”或“b→a”），通过传感器将电流信息输入计算机，画出电流随时间变化的图像如图b所示，时电流约为。根据上述信息可得电阻的阻值为_____，图线与坐标轴所围阴影区域和非阴影区域的面积之比约为_____。 【变式训练1·变角度】(2025·北京西城区)把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。 (1)先将开关S接1，观察到电流表示数（　　） A．逐渐增大到某一值后保持不变 B．逐渐增大到某一值后迅速减小 C．迅速增大到某一值后保持不变 D．迅速增大到某一值后逐渐减小 (2)待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R的电荷量________C（结果保留2位有效数字）。 (3)该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断________（选填“>”或“<”），产生这一差异是由于________的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。 【变式训练2·变角度】(2026·北京大学附属中学)某兴趣小组的同学欲探究电容器的放电规律，设计了如图甲所示的电路图，为单刀双掷开关。 (1)初始时闭合，拨到位置1，电容器充电。电容器充满电后拨到位置2，每间隔5s读一次微安表示数，作出电流随时间变化的关系图像如图乙所示，则电容器充满电时带电荷量______C；（结果保留两位有效数字） (2)若仅增大电阻箱的阻值，下列说法正确的是______。 A．电容器的放电时间将会延长 B．电容器的放电时间将会缩短 C．电流随时间变化的关系图像与横轴所围面积增大 D．电流随时间变化的关系图像与横轴所围面积减小 考点二 实验创新与拓展 知识点1 实验创新与拓展 知●识●解●构 1．创新实验方法。 甲 乙 2．创新实验器材。 考●向●破●译 考向1 实验器材创新 例1 (2026·北京第八中学)某兴趣小组选用如下器材测定一个电容器的电容，采用的电路如图甲所示，其中电流传感器可以方便地测出电流随时间变化的曲线。 选用器材：待测电容C（额定电压大于9V）：电流传感器和计算机；直流电源（电压9V）：定值电阻、单刀双掷开关；导线若干。 实验过程如下： ①按照图甲正确连接电路； ②将开关S与1端连接，电源向电容器充电； ③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的I—t图线如图乙中的实线a所示： ④利用计算机软件测出I—t曲线和两坐标轴所围的面积。 根据以上信息请回答下列问题： (1)测出曲线和坐标轴所围的面积为，则电容器的电容_____，充电过程中电源释放的电能为_____J。（结果均保留两位有效数字） (2)若将定值电阻换为，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的—图线应该是图丙中的曲线_____（选填“a”“b”或“c”）。 (3)某同学想对电容器均匀充电，即电容器的电荷量随时间均匀增加，他查阅资料发现，可以通过理想的“恒流源”来实现这一过程。若使用“恒流源”对电容器充电，则以下有关电容器各物理量变化的图线正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变载体】(2026·北京对外经济贸易大学附属中学)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间的变化图像。某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。某时刻该同学将开关S接1给电容器充电，一段足够时间后，再把开关S改接2，电容器放电。 (1)整个充、放电过程，电流传器会将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的i-t图像。如图乙所示为放电过程的i-t图像。已知图乙所围的面积约为35个方格，可算出该放电过程释放的总的电荷量约为________C。若该同学使用的电源两端输出电压恒为7V，该电容器电容为________F。 (2)在电容器充、放电实验中，若改接不同阻值的电阻放电，则整个放电过程i-t图线与坐标轴所围面积________（选填“改变”或“不变”），图线的a、b、c、三条曲线中对应电阻最大的一条是________（选填“a”、“b”或“c”）。 【变式训练2·变载体】(2025·北京丰台区)某兴趣小组利用如图1所示装置观察电容器的放电过程。先使开关与端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关掷向端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图2所示。 (1)此电容器充满电时所带的电荷量________（保留位有效数字）。 (2)实验中，所用电阻的阻值为，则电容器的电容________。时电容器两端电压________（保留位有效数字）。 (3)若只更换电阻重复上述实验。当电阻为，电容器放电的图像如图3中的虚线所示。若将电阻更换为（），请在图3中用实线定性画出电容器放电的图像，并简要说明作图依据。 考向2 实验设计创新 例2电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，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）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S1前，应将滑动变阻器R₂的滑片置于______端（填“a”或“b”），目的是使电容器初始电压为零。 (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为C。 (3)本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 (4)电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 若希望二极管在放电过程中持续发光时间更长点，应将电阻箱的阻值_____（填“调大”或“调小”）。 【变式训练1·变情境】某实验小组利用如图1所示的电路来探究两个初始不带电的相同电容器A、B的充、放电现象。 实验操作步骤如下： (1)保持开关断开，将开关接1，通过图中电流传感器的电流I的方向为______（选填“向右”或“向左”），直到电压传感器示数稳定为U的过程中，电流I随时间t变化的图线正确的是图2中的______（选填“a”或“b”）图线，该图线与t轴围成的面积为S。 (2)保持开关断开，将开关接2，待电压传感器示数稳定后，此过程中图线与t轴围成的面积为______（选填“S”或“”）。 (3)将开关断开，开关闭合，让电容器B的两极板完全放电；再断开开关，将开关接______（选填“1”或“2”），待电压传感器示数稳定后，其示数为______（选填“”或“”）。以上实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。 【变式训练2·变情境】图甲是探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系的实验原理图，图丙是对应的实物图，电路中的电压表为理想电压表；图乙是用电流传感器观察电容器的放电过程的原理图，图丁是对应的电容器放电过程的I-t图像。 (1)图甲中，开关S1接1，几节干电池串联后给电容器A充电，可以看到A充电后具有一定的电压，保持开关S2断开，把开关S1接2，稳定后可以看到电压表示数变为原来的一半（两电容器所带的总电荷量保持不变），断开开关S1，闭合开关S2，让B的两极板完全放电，然后再断开开关S2，把开关S1接2，稳定后电压表示数变为该次开关S1接2前的一半，下列说法正确的是 。 A．开关S1接2且电路稳定后，电容器A和电容器B两端的电压相等 B．接通开关S2起到放电作用 C．A和B是电容不同的电容器 (2)请根据图甲将图丙连接完整。 (3)图乙中，先将开关S接2，充电完毕后，再将开关S接1，电容器放电足够长时间，若将滑动变阻器的阻值增大，则放电电流的最大值_________，放电电荷量_________。（均选填“增大”“不变”或“减小”） (4)由图丁可得电容器放出的电荷量约为_________C（保留两位有效数字）。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·河南·高考）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，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，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（）和电压-时间（）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__________（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、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 2．（2024·重庆·高考）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。 (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 3．（2024·海南·高考）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出_____（保留2位有效数字）。 4．（2024·浙江·选考）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱（）、一节干电池、微安表（量程，零刻度在中间位置）、电容器（、）、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 （1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是___； A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大 C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大 （2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为___V，电压表的阻值为___（计算结果保留两位有效数字）。 5．（2026·河北·高考）(1)某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系。将甲、乙两测力计水平连接在一起，测力左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙。拉至某位置时两测力计示数如图所示。 测力计乙的读数是__________N。 ②实验中发现两测力计示数总是明显不同、原因可能是__________。（单选） A．两测力计的量程不同 B．两测力计弹簧的材质不同 C． 使用测力计前未正确调零 (2)图为探究电容器充、放电实验的电路图，实验选用内阻为几千欧姆的电压表和内阻很小且零刻度的电流表， ①实验时将开关S接1端，可观察到电流表指针__________（填字母，“A．迅速偏转到某位置后稳定不动”或“B．迅速偏转到某位置后往回偏转”），同时电压表指针偏转到某位置后稳定不动。 现将S与1端断开，但尚未与2端连接，此时发现电压表的指针逐渐向零刻度偏转。经检查器材完好，线路连接正确，出现此现象的原因可能是____________________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第42讲 实验10：观察电容器的充、放电现象 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 基本实验要求 考向1 实验操作与注意事项 重 知识点2 基本实验方法 考向2 数据处理及误差分析 重 考点二 实验创新与拓展 知识点1 实验创新与拓展 考向1 实验器材创新 重 考向2 实验设计创新 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 实验：观察电容器的充、放电现象 —— —— —— 考情分析 题型与考向：高考对此实验多以选择题、实验填空小题进行考查，整体难度偏低，常借助实物电路、充放电时间图像作为试题背景，考查电容器充放电原理、电流方向变化、极板带电量、电压大小判断、电阻对充放电快慢的影响以及对实验现象的辨析等相关考点。 情境与立意： 1.生活实践类：尖端放电，避雷针，静电吸附，直线加速器，示波器，静电加速器。 2.学习探究类：观察静电感应现象，探究电荷间的作用力的影响因素，模拟电场线，观察电容器的充、放电现象。 复习目标 1.知道电容器的基本构造，了解电容器的充电、放电过程。 2.理解电容的定义及动态变化规律。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 基本实验要求 知●识●解●构 1．实验目的 （1）理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。 （2）理解电容器充、放电过程中，电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。 2．实验原理 （1）电容器的充电过程 当S接1时，电容器接通电源，与电源正极相接，电容器极板的自由电子在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相接的下极板，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，如图甲所示。 （2）电容器的放电过程 当S接2时，电容器的两极板用导线连接起来，电容器正极板上的正电荷与负极板上的负电荷中和，两极板的电荷量逐渐减少，表现为电流逐渐减小为零，电压也逐渐减小为零，如图乙所示。 3．实验器材 电源、单刀双掷开关、平行板电容器、多用电表、电流表和电压表。 4．实验步骤 （1）调节直流可调电源，输出为6 V，并用多用电表校准。 （2）关闭电源开关，正确连接实物图，电路图如图。 （3）打开电源，把双掷开关S打到上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 （4）把双掷开关S打到下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。 （5）记录好实验结果，关闭电源。 考●向●破●译 考向1 实验操作与注意事项 例1 (2026·北京西城区)利用图1甲所示电路观察电容器的充、放电现象。 (1)实验过程中电压随时间变化的图像如图1乙所示，图1乙是电容器________（选填“充电”或“放电”）过程得到的； (2)关于电容器在整个充、放电过程中的图像的大致形状，正确的是________； A． B． C． D． (3)在图1甲所示的电路中，R表示电阻，E表示电源电动势（忽略电源内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图3中①②所示。下列判断正确的是________。 A．曲线①对应电路中R的阻值较大 B．曲线②对应电路中R的阻值较大 C．曲线①对应电路中E较小 D．曲线②对应电路中E较小 【答案】(1)放电 (2)A (3)B 【解析】（1）刚开始时电压不为零，且随时间逐渐减小，可知图1乙是电容器放电过程得到的。 （2）充电时，电流从电源流向电容器，放电时电流从电容器流出，电流方向变为相反方向，电容器在充、放电过程中，电流均逐渐减小到零，且减小得越来越慢。故选A。 （3）AB．开始时刻电阻大的充电电流较小，充电时间较长，可得曲线②对应电路中R的阻值较大，故A错误，B正确； CD．两条充电曲线趋近于同一电量大小，根据可得电源电动势相等，故CD错误。故选B。 【变式训练1·变角度】(2026·北京市第二十中学)某校高二677班物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的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为理想电流表，V为理想电压表。 (1)开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为______（填“从左到右”或“从右到左”）。 (2)图乙为电容器放电时的图像，已知电容器放电之前的电压为1.5V，乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格，该电容器的实测电容值为______F（结果保留2位有效数字）。 (3)若不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时曲线与坐标轴所围成的面积将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)从右到左 (2) (3)不变 【解析】（1）开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为从右到左。 （2）乙图中图像与横轴围成的面积约41格，分析I-t图像可知，每个方格代表的电荷量为 电容器放出的电荷量为 则电容器的电容为F=F （3）不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，导致曲线的最大电流值将减小，放电时间将变长，而放电时曲线与坐标轴所围面积不变。 【变式训练2·变角度】(2025·北京丰台区)某同学利用如图甲所示的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为理想电流表（测量电路中的电流），V为理想电压表（测量两极板间的电压）。 (1)当开关S接__________（填“1”或“2”）时，电容器处于充电过程，达到稳定后，电容器上极板带__________（选填“正”或“负”）电。此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为__________ A． B． C． D． (2)将电流传感器替代电流表，串联在电路中，改接开关，使电容器放电，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图乙所示。通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。 (3)已知放电前电容器两极板间的电压为12V，则电容器的电容为______mF。（结果保留两位有效数字），不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 (4)如图，电容器上极板A接电源正极、下极板B接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关S始终闭合，一带电液滴恰好静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则电容器的电容将________（填“不变”、“增大”、“减小”），液滴将_______（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”）。P点的电势将_______（填“升高”、“降低”、“不变”） 【答案】(1)1 负 B (2)电荷量 (3)0.47 不变 (4)减小 向下运动 升高 【解析】（1）[1][2]开关接1时，电源与R和C组成电路，此时C处于充电状态；电容器上极板与电源的负极相连，达到稳定后，电容器上极板带负电。 [3]电容器充电过程，其两极板不断积累电荷，电容大小只跟本身结构有关，保持不变，Q不断变大，由公式可知两极板电压不断增加，最终趋于稳定等于电源电压。故B正确，ACD错误。故选B。 （2）在I-t图像中，阴影部分表示的物理意义是 q=It 其图线与坐标轴围成的面积表示的物理量是电荷量。 （3）[1]乙图中图像与横轴围成的面积约70格，分析I-t图像可知，每个方格代表的电荷量为 电容器放出的电荷量为 则电容器的电容为 [2]不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，导致曲线的最大电流值将减小，放电时间将变长，而放电时曲线与坐标轴所围面积不变。 （4）[1]将电容器下极板B向下平移一小段距离，电容器板间距离d增大，根据电容的决定式，可知电容C减小； [2]开关S始终闭合，电容器板间电压不变，由，可知，板间电场强度变小，则 液滴将向下运动。 [3] A板接地，电势为零，则 由于不变，电场强度减小，P点电势为负电势，则P点电势将升高。 知识点2 基本实验方法 知●识●解●构 1．数据处理 （1）现象记录 实验项目 实验现象 电容器充电 灯泡 亮度由明到暗最后熄灭 安培表1 读数由大到小最后为零 伏特表 读数由小到大最后为6 V 电容器放电 灯光 亮度由明到暗最后熄灭 安培表2 读数由大到小最后为零 伏特表 读数由大到小最后为零 （2）实验结论 当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时，则电路中就没有电流流过．电路中的平均电流为I＝。 2．注意事项 （1）电流表要选用小量程的灵敏电流表。 （2）要选择大容量的电容器。 （3）实验要在干燥的环境中进行。 （4）在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表。 考●向●破●译 考向2 数据处理及误差分析 例2 (2025·北京朝阳区)用如图a所示的电路观察电容器的充、放电现象，实验器材有电源、电容器、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻、单刀双掷开关、导线若干。电表均视为理想电表。 (1)先将开关S接1，电压表示数增大，最后稳定在。在此过程中，电流表的示数_____。（填选项前的字母） A．先迅速增大后逐渐减小到趋于零 B．先迅速增大后稳定在某一非零数值 (2)然后断开开关S，将电流表更换成电流传感器，时将开关接2，此时通过定值电阻的电流方向为_____（选填“a→b”或“b→a”），通过传感器将电流信息输入计算机，画出电流随时间变化的图像如图b所示，时电流约为。根据上述信息可得电阻的阻值为_____，图线与坐标轴所围阴影区域和非阴影区域的面积之比约为_____。 【答案】(1)A (2) 310 1 【解析】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。故选A。 （2）[1] 根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向； [2] 时 可知此时电容器两端的电压为 电容器开始放电前两端电压为 则 根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为 后到放电结束间放电量为 又 联立解得 [3] 图线与坐标轴所围阴影区域和非阴影区域的面积之比 【变式训练1·变角度】(2025·北京西城区)把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。 (1)先将开关S接1，观察到电流表示数（　　） A．逐渐增大到某一值后保持不变 B．逐渐增大到某一值后迅速减小 C．迅速增大到某一值后保持不变 D．迅速增大到某一值后逐渐减小 (2)待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R的电荷量________C（结果保留2位有效数字）。 (3)该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断________（选填“>”或“<”），产生这一差异是由于________的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。 【答案】(1)D (2) (3)< 电压表 【解析】（1）先将开关S接1，电源给电容器充电，电路中存在充电电流，且随着电荷量的增多，充电电流逐渐减小为零，所以观察到电流表示数是迅速增大到某一值后逐渐减小。 故选D。 （2）图像与坐标轴所围面积表示电荷量，所以通过电阻R的电荷量为 （3）[1][2]因为有电压表的存在，所以在放电时总有一部分电荷经过电压表放电，电容器所带电荷量不能全部经过电阻R，所以 产生这一差异是由于电压表的影响。 【变式训练2·变角度】(2026·北京大学附属中学)某兴趣小组的同学欲探究电容器的放电规律，设计了如图甲所示的电路图，为单刀双掷开关。 (1)初始时闭合，拨到位置1，电容器充电。电容器充满电后拨到位置2，每间隔5s读一次微安表示数，作出电流随时间变化的关系图像如图乙所示，则电容器充满电时带电荷量______C；（结果保留两位有效数字） (2)若仅增大电阻箱的阻值，下列说法正确的是______。 A．电容器的放电时间将会延长 B．电容器的放电时间将会缩短 C．电流随时间变化的关系图像与横轴所围面积增大 D．电流随时间变化的关系图像与横轴所围面积减小 【答案】(1) (2)A 【解析】（1）题图乙中的曲线与坐标轴围成的区域中的小方格约为28个，由电流i随时间t变化的关系图像与横轴围成的面积表示电荷量Q，可知电容器充满电时带电荷量 （2）AB．放电电路中串联电阻的作用是延长电容器的放电时间，所以若仅增大电阻箱R的阻值，可延长电容器的放电时间，故A正确，B错误； CD．电流i随时间t变化的关系图像与横轴所围面积表示电容器带电荷量，所以若仅增大电阻箱R的阻值，电流i随时间t变化的关系图像与横轴所围面积不变，故CD错误。故选A。 考点二 实验创新与拓展 知识点1 实验创新与拓展 知●识●解●构 1．创新实验方法。 甲 乙 2．创新实验器材。 考●向●破●译 考向1 实验器材创新 例1 (2026·北京第八中学)某兴趣小组选用如下器材测定一个电容器的电容，采用的电路如图甲所示，其中电流传感器可以方便地测出电流随时间变化的曲线。 选用器材：待测电容C（额定电压大于9V）：电流传感器和计算机；直流电源（电压9V）：定值电阻、单刀双掷开关；导线若干。 实验过程如下： ①按照图甲正确连接电路； ②将开关S与1端连接，电源向电容器充电； ③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的I—t图线如图乙中的实线a所示： ④利用计算机软件测出I—t曲线和两坐标轴所围的面积。 根据以上信息请回答下列问题： (1)测出曲线和坐标轴所围的面积为，则电容器的电容_____，充电过程中电源释放的电能为_____J。（结果均保留两位有效数字） (2)若将定值电阻换为，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的—图线应该是图丙中的曲线_____（选填“a”“b”或“c”）。 (3)某同学想对电容器均匀充电，即电容器的电荷量随时间均匀增加，他查阅资料发现，可以通过理想的“恒流源”来实现这一过程。若使用“恒流源”对电容器充电，则以下有关电容器各物理量变化的图线正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) (2)c (3)ABD 【解析】（1）[1]由题可知，电容器的电荷量 由I－t图像得到开始时电流为 电容器两端的电压 则电容器的电容 [2]充电过程中，电源释放的电能 （2）换用阻值为的定值电阻，根据可知，则第2次实验的最大电流小些，则电流随时间变化的—图线应该是图丙中的曲线c。 （3）A．由于电源为恒流电源，电流的大小始终不变，故A正确； B．根据电流的定义 可得 由于电流恒定，则，故B正确； C．由电容的定义式 可得 由于电容器的电容C和电流I不变，可知，故C错误； D．根据上述分析可知， 则可知，故D正确。故选ABD。 【变式训练1·变载体】(2026·北京对外经济贸易大学附属中学)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间的变化图像。某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。某时刻该同学将开关S接1给电容器充电，一段足够时间后，再把开关S改接2，电容器放电。 (1)整个充、放电过程，电流传器会将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的i-t图像。如图乙所示为放电过程的i-t图像。已知图乙所围的面积约为35个方格，可算出该放电过程释放的总的电荷量约为________C。若该同学使用的电源两端输出电压恒为7V，该电容器电容为________F。 (2)在电容器充、放电实验中，若改接不同阻值的电阻放电，则整个放电过程i-t图线与坐标轴所围面积________（选填“改变”或“不变”），图线的a、b、c、三条曲线中对应电阻最大的一条是________（选填“a”、“b”或“c”）。 【答案】(1) (2)不变 c 【解析】（1）[1]图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，则可算出该放电过程释放的总的电荷量约为 [2]若该同学使用的电源两端输出电压恒为7V，该电容器电容为 （2）[1]因为图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，则在电容器充、放电实验中，若改接不同阻值的电阻放电，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变； [6]电阻越大，则电容器放电越慢，所用时间越长，则图线的a、b、c、三条曲线中对应电阻最大的一条是c。 【变式训练2·变载体】(2025·北京丰台区)某兴趣小组利用如图1所示装置观察电容器的放电过程。先使开关与端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关掷向端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图2所示。 (1)此电容器充满电时所带的电荷量________（保留位有效数字）。 (2)实验中，所用电阻的阻值为，则电容器的电容________。时电容器两端电压________（保留位有效数字）。 (3)若只更换电阻重复上述实验。当电阻为，电容器放电的图像如图3中的虚线所示。若将电阻更换为（），请在图3中用实线定性画出电容器放电的图像，并简要说明作图依据。 【答案】(1) (2) 0.30 (3) 【解析】（1）根据 可知，I－t图像中图线与坐标轴所围面积即为放电过程释放的电荷量，所以此电容器充满电时所带的电荷量 （2）[1]图2可知刚放电时电流，所以电容器 两端电压为 故电容器电容 [2]图2知1s时电流，所以电容器两端电压为 （3）若将电阻更换为，因为，所以开始的放电电流变大，放电变快，但是电容器所带电荷量不变，所以图像与坐标轴所围面积不变，但放电时间变短，如下图示 考向2 实验设计创新 例2电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，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）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S1前，应将滑动变阻器R₂的滑片置于______端（填“a”或“b”），目的是使电容器初始电压为零。 (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为C。 (3)本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 (4)电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 若希望二极管在放电过程中持续发光时间更长点，应将电阻箱的阻值_____（填“调大”或“调小”）。 【答案】(1)a (2)6.5 (3) (4) 调大 【解析】（1）本实验中滑动变阻器为分压式接法，要求闭合开关时电容器初始电压为零，滑片置于端时，滑动变阻器左边导线将电容器所在支路短路，两端电势差为零，符合要求。 （2）量程15V，每个小格0.5V，故读数为6.5V （3）由电容的定义式 得 （4）[1]开关掷向2，电容器放电，充电后电容器左端带正电，右端带负电，放电时电流从左向右经过并联二极管，二极管正向导通，正向为左到右，故闪光； [2]越大，放电电流越小，放电越慢，二极管发光持续时间越长，因此需要将阻值调大。 【变式训练1·变情境】某实验小组利用如图1所示的电路来探究两个初始不带电的相同电容器A、B的充、放电现象。 实验操作步骤如下： (1)保持开关断开，将开关接1，通过图中电流传感器的电流I的方向为______（选填“向右”或“向左”），直到电压传感器示数稳定为U的过程中，电流I随时间t变化的图线正确的是图2中的______（选填“a”或“b”）图线，该图线与t轴围成的面积为S。 (2)保持开关断开，将开关接2，待电压传感器示数稳定后，此过程中图线与t轴围成的面积为______（选填“S”或“”）。 (3)将开关断开，开关闭合，让电容器B的两极板完全放电；再断开开关，将开关接______（选填“1”或“2”），待电压传感器示数稳定后，其示数为______（选填“”或“”）。以上实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。 【答案】(1)向右 a (2) (3)2 【解析】（1）[1] 开关接1，电源给电容器A充电，故通过图中电流传感器的电流I的方向为向右 [2] 电容器充电时充电电流由最大逐渐减小到0,故电流I随时间t变化的图线正确的是图2中的a （2）开关接2，电容器A给B的充电，充电结束时，因两电容器相同，故它们平均分配电荷量，即各带原来电容器A电量的一半，而I-t图像中，图像与两条坐标轴围成几何图形的面积表示电荷量，此过程中图线与t轴围成的面积为 （3）[1] 再断开开关，将开关接2，电容器A再次给B的充电，充电结束各分一半的一半电荷量，即A、B各自带电为原来A带电荷量的 [2] 由 电容器的电容不变，故电容器所带电荷量与电势差成正比，故待电压传感器示数稳定后，其示数为 【变式训练2·变情境】图甲是探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系的实验原理图，图丙是对应的实物图，电路中的电压表为理想电压表；图乙是用电流传感器观察电容器的放电过程的原理图，图丁是对应的电容器放电过程的I-t图像。 (1)图甲中，开关S1接1，几节干电池串联后给电容器A充电，可以看到A充电后具有一定的电压，保持开关S2断开，把开关S1接2，稳定后可以看到电压表示数变为原来的一半（两电容器所带的总电荷量保持不变），断开开关S1，闭合开关S2，让B的两极板完全放电，然后再断开开关S2，把开关S1接2，稳定后电压表示数变为该次开关S1接2前的一半，下列说法正确的是 。 A．开关S1接2且电路稳定后，电容器A和电容器B两端的电压相等 B．接通开关S2起到放电作用 C．A和B是电容不同的电容器 (2)请根据图甲将图丙连接完整。 (3)图乙中，先将开关S接2，充电完毕后，再将开关S接1，电容器放电足够长时间，若将滑动变阻器的阻值增大，则放电电流的最大值_________，放电电荷量_________。（均选填“增大”“不变”或“减小”） (4)由图丁可得电容器放出的电荷量约为_________C（保留两位有效数字）。 【答案】(1)AB (2) (3)减小 不变 (4)1.7×10-3 【解析】（1）由题可知，电容器 A 和 B 是相同的电容器，通过开关 S1接 2，可将电容器 A 所带的电荷量均分，在均分电荷量时，开关 S2必须处于断开状态，此时电容器 A 和电容器 B 两端的电压相等，将开关 S1断开，闭合 S2，可将电容器 B 所带的电荷量放掉，故 AB 正确。 故选AB。 （2）如图所示 （3）[1][2]将滑动变阻器的阻值增大，根据欧姆定律可知放电电流的最大值减小，放电电荷量不变。 （4）由题图丁可得图像与时间轴围成的格数为42格，因此电容器放出的电荷量q=42×0.2×0.2×10-3C=1.7×10-3C 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·河南·高考）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，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，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（）和电压-时间（）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__________（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、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 【答案】(1) (2)AD (3)10.0 (4) 3.55 【解析】（1）根据电路图可知实物连接图如图所示 （2）AB．充电电流初始最大，逐渐衰减到0（方向为正），故A正确，B错误； CD．电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。故选AD。 （3）[1][2]根据题图可得斜率的绝对值 放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 （4）[1][2]充电时，有 又， 联立可得 与对比可知， [3]根据题图可得， 解得 2．（2024·重庆·高考）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。 (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 【答案】(1)电压 (2)0 (3)放电 0.32 【解析】（1）位置②与电容器并联，为测电压仪器。 （2）电压表示数最大时，电容器充电完毕，电流表示数为零。 （3）[1]电容器放电时电压和电流都减小，图像逆向分析，该过程为电容器放电过程。 [2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势，大小为12V，由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V，由题图乙可知当U = 8V时，电流I = 40mA，电路中只有消耗电功率，则电阻R0消耗的功率为 3．（2024·海南·高考）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出_____（保留2位有效数字）。 【答案】(1)B (2) 【解析】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。 故选B。 （2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向； [2]时可知此时电容器两端的电压为 电容器开始放电前两端电压为，根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为 后到放电结束间放电量为 根据题意，解得 4．（2024·浙江·选考）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱（）、一节干电池、微安表（量程，零刻度在中间位置）、电容器（、）、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 （1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是___； A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大 C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大 （2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为___V，电压表的阻值为___（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】C 0.50 3.1 【解析】（1）[1]把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小。故选C。 （2）[2]由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。 [3]当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据欧姆定律，电压表内阻。 5．（2026·河北·高考）(1)某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系。将甲、乙两测力计水平连接在一起，测力左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙。拉至某位置时两测力计示数如图所示。 测力计乙的读数是__________N。 ②实验中发现两测力计示数总是明显不同、原因可能是__________。（单选） A．两测力计的量程不同 B．两测力计弹簧的材质不同 C． 使用测力计前未正确调零 (2)图为探究电容器充、放电实验的电路图，实验选用内阻为几千欧姆的电压表和内阻很小且零刻度的电流表， ①实验时将开关S接1端，可观察到电流表指针__________（填字母，“A．迅速偏转到某位置后稳定不动”或“B．迅速偏转到某位置后往回偏转”），同时电压表指针偏转到某位置后稳定不动。 现将S与1端断开，但尚未与2端连接，此时发现电压表的指针逐渐向零刻度偏转。经检查器材完好，线路连接正确，出现此现象的原因可能是____________________。 【答案】(1)2.0 C (2)B 开关断开时电容器相当于和电压表形成了闭合回路，电压表内阻为几千欧姆，比较大，因此放电电流比较小，电容器放电的过程中其两端电压逐渐减小，直至最终放电结束，电容器带电荷量变为0，电压表示数减为0 【解析】（1）①由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，需要读到同分位，因此读数为2.0N。 ②探究作用力和反作用力的关系实验中，根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是大小相等,，量程和弹簧测力计弹簧的材质都不影响其示数的准确性，两个测力计示数总是明显不同原因可能是测力计未正确调零。故选C。 （2）①电容器充电过程中，开关闭合时充电电流瞬间达到较大的值，然后又逐渐减小，充电完成时，电流为0,因此观察到的现象是电流表指针迅速偏转到某位置后往回偏转。故选B。 ②观察题图可以发现，开关断开时电容器相当于和电压表形成了闭合回路，电压表内阻为几千欧姆，比较大，因此放电电流比较小，电容器放电的过程中其两端电压逐渐减小，直至最终放电结束，电容器带电荷量变为0，电压表示数减为0。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $