2024年高考特训卷物理【新教材】（河北专版）考点57

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考点 57 实验：观察电容器的充、放电

[2022·北京卷]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，R为定

值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表．下列说法正确的是(　　)

A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定

B．充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定

C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零

D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零

2．利用 DIS 电流传感器可以测量电容器的电容．让充电后的电容器通过大电阻 R放电，

电流传感器 A与计算机连接，记录放电电流 I随时间 t变化的图像，图像与坐标轴围成的面

积，数值上等于电容器的带电荷量 Q(可用 DIS 系统软件计算)Q 与充电电压 U的比值即为

电容器的电容 C.

(1)图1、图 2为放电法测量电容的两种电路原理图，开关 S先与 1端相连，充电结束

后，读出电压表的示数．然后把开关掷向 2端，记录 I t 图像，测量出电容器的带电荷量

Q.在两图中，实验系统误差较大的是________(选填“图 1”或“图 2”)，原因是_________

_______________________________________________对实验的影响，使电容测量值______

__(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

(2)DIS 系统软件记录的放电电流 I随时间 t变化的图像可能是________．

3．用下列器材测量电容器的电容：一块多用电表，一台直流稳压电源，一个待测电容

器(额定电压 16 V)，定值电阻 R1＝100 Ω，定值电阻 R2＝150 Ω，电流传感器、数据采集器

和计算机，单刀双掷开关 S，导线若干．实验过程如下：

实验次数实验步骤

第1次

① 将电阻 R1等器材按照图甲正确连接电路，将开关 S与1端连

接，电源向电容器充电．

② 将开关 S掷向 2端，测得电流随时间变化的 i t 曲线如图乙中

的实线 a所示．

第2次③ 用电阻 R2替换 R1，重复上述实验步骤①②，测得电流随时

间变化的 i t 曲线如图乙中的某条虚线所示．

说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同．

请完成下列问题：

(1)充电完毕后，该电容器________(选填“上”或“下”)极板带正电荷．若电容器的

放电的电荷量为 Q，则电容器所带的电荷量为________．

(2)第2次实验中，电阻 R2两端的最大电压与第一次实验中电阻 R1两端的最大电压___

_____(选填“相等”“大于”或“小于”)，电流随时间变化的 i t 曲线应该是图丙中的虚

线________(选填“b”“c”或“d”).

4．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)开关 S改接 2后，电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程．此过

程得到的 I t 图像如图 2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是__________

______________________________________．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

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