第5节 科学探究:电容器 第1课时 实验:观察电容器的充、放电现象 1.C [解析] 形成电流曲线1的过程是电容器的充电过程,形成电流曲线2的过程是电容器的放电过程,在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压会随着充电电荷量的增加而逐渐增大,故A错误;电容器的电容是不随电压、电流的变化而变化的,故B错误;曲线1与横轴所围面积是充电的电荷量,曲线2与横轴所围面积是放电的电荷量,由于充电电荷量等于放电电荷量,故C正确;当S接1端时,无论时间多么长,电容器两极板间的电压都不可能大于电源电压E,故D错误. 2.(1)如图所示 (2)3.2×10-3 C [解析] (1)按照题给的电路图连接电路.注意电流表的极性和电解电容器的极性. (2)电容器放电电流图像与横轴所围图形中包含40个小方格,每个小方格面积为0.2 mA×0.4 s=0.08 mA·s=8.0×10-5 C,电容器充满电后储存的电荷量q=40×8.0×10-5 C=3.2×10-3 C. 3.(1)正 左 (2)2.6 (3)BD [解析] (1)将开关S打到1,电容器上极板与电源的正极相接,则上极板带正电,再将S打到2,电容器放电,通过电流表的电流方向向左. (2)实验中所使用的电容器的额定电压为5.5 V,电容C=0.47 F,当电容器两端电压为额定电压时,电容器极板上所带电荷量Q=CU=0.47×5.5 C=2.6 C. (3)电容器放电过程中,电荷量与电压成正比,故选项A错误,B正确;放电过程中,电流逐渐减小,且减小得越来越慢,故选项C错误,选项D正确. 4.(1)如图所示 (2)8.50×10-3 (3)1.37×10-3 [解析] (1)用平滑曲线连接各点,如图所示. (2)数出所画的曲线与坐标轴所围的格数以求得面积.由ΔQ=I·Δt知,电荷量为曲线与坐标轴所围的面积.利用数格子方法,估算出电容器两端电压为U0时的电荷量为Q0=34×2.5×10-4 C=8.50×10-3 C. (3)由C=,求得电容C= F=1.37×10-3 F. 5.(1)4.7×10-3 (2)c [解析] (1)由i-t图像得到开始时电流为I=90 mA=0.09 A,则最大电压为U=IR0=0.09 A×100 Ω=9 V,故电容为C===4.7×10-3 F. (2)若换用R1=180 Ω的电阻,则根据im=,因第2次实验的最大电流小些,故不是b;根据Qm=CUm,因两条曲线分别与坐标轴所围的面积相等,故不是d,应是c. 6.(1)负 (2)4.0×10-4 (3)6.7×10-5 [解析] (1)由图可知开关S与端点2连接时,电容器右极板与电源负极连接,充电后电容器右极板带负电. (2)I-t图像与横轴所围的面积表示电容器存储的电荷量,一小格的面积为ΔQ=0.05×10-3×0.5 C=2.5×10-5 C,总共约16格,故电容器在充电过程中储存的电荷量为Q=16×ΔQ=4.0×10-4 C. (3)已知直流电源的电压为6 V,则电容器的电容为C== F≈6.7×10-5 F.第5节 科学探究:电容器 第1课时 实验:观察电容器的充、放电现象建议用时:40分钟 1.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接.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,电容器放电.与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示.下列关于这一过程的分析中正确的是 ( ) A.在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压逐渐减小 B.在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容逐渐减小 C.曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积 D.S接1端,只要时间足够长,电容器两极板间的电压就能大于电源电压E 2.[2024·莆田一中月考] 利用如图甲所示的电路图描绘电容器放电时的I-t图像. (1)将如图乙所示的器材连接成实验电路. (2)若得到如图丙所示的电容器放电电流图像,则电容器充满电后储存的电荷量q= . 3.某实验小组利用如图甲所示的电路图观察电容器的充、放电现象. (1)先将开关S打到1,电容器上极板带 (选填“正”或“负”)电荷,再将S打到2,通过电流表的电流方向向 (选填“左”或“右”). (2)实验中所使用的电容 ... ...
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