2026届高中物理一轮复习 第九章 实验十 观察电容器的充、放电现象（课件 学案 练习，共3份）

实验十　观察电容器的充、放电现象 1.（2025·河北邯郸模拟）用高值电阻放电法测电容的实验电路图如图甲所示。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下： （1）按电路图接好实验电路； （2）接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度。记下这时的电压表读数U0＝6.2 V和微安表读数I0＝490 μA； （3）断开开关S并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数I，将读数记录在预先设计的表格中； （4）以t为横坐标，I为纵坐标，建立坐标系。若由实验得到的数据，在图乙中描出了12个点（用“×”表示），可以估算出当电容器两端电压为U0时，该电容器所带的电荷量Q0约为　　　　C，从而算出该电容器的电容约为　　　　F。（结果均保留2位有效数字） 2.（2024·浙江1月选考16－Ⅱ题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R（0～9 999 Ω）、一节干电池、微安表（量程0～300 μA，零刻度在中间位置）、电容器C（2 200 μF、16 V）、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160 μA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　　　　 kΩ（计算结果保留2位有效数字）。 3.（2023·新课标卷22题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的　　　　（填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是　　　　。（填正确答案标号） A.迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B.亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C.迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为R2（R2＞R1），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为　　　　（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的　　　　（填“电压”或“电荷量”）。 4.（2025·山东潍坊二模）电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I-t图像。按如图甲所示的电路图连接电路。直流电源电动势为9 V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。 （1）在如图乙所示的I-t图像中用阴影标记面积的物理意义是　　　　　　　　　　　　。 （2）根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电荷量q0＝　　　　，并计算电容器的电容C＝　　　　。（均保留2位有效数字） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将　　　　（选填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将　　　　（选填“变长”“不变”或“变短”），简要说明原因：　　　　　　　　 ... ...