電容器充電放電實(shí)驗(yàn)（解析版）-2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)講義與真題模擬題練習(xí)

2023高考一輪知識(shí)點(diǎn)精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第十一章靜電場(chǎng)

專題59電容器充電放電實(shí)驗(yàn)

第一部分知識(shí)點(diǎn)精講

［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。

2.探究電容器的充、放電過(guò)程中，電流、電壓、電量及能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

［實(shí)驗(yàn)原理］

I.充電：電源使電容器的兩極板帶上等量異種電荷的過(guò)程。如圖1一1甲。

2.放電：用導(dǎo)線將充好電的電容器的兩極板相連，使兩極板的異種電荷中和的過(guò)程，

如圖乙。

3.電容器充放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化：充電后，電容器儲(chǔ)存了電能。放電時(shí)，儲(chǔ)存的電能釋

放出來(lái)，轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

［實(shí)驗(yàn)器材］

直流電源、電阻、電容器、電流表（或電流傳感器和計(jì)算機(jī)）、電壓表、單刀雙擲開關(guān)、

導(dǎo)線。

【溫馨提示】電流傳感器,與計(jì)算機(jī)相連,可以測(cè)出電容器的放電電流隨時(shí)間變化關(guān)系圖

像。

［實(shí)驗(yàn)步驟］

1.把直流電源、電阻、電容器、電流表、電壓表以及單刀雙擲開關(guān)組裝成實(shí)驗(yàn)電路（如

圖1—2所木）。

2.把開關(guān)S接1,此時(shí)電源給電容器充電。在充電過(guò)程中，可以看到電壓表示數(shù)迅速

增大，隨后逐漸穩(wěn)定在某一數(shù)值，表示電容器兩極板具有一定的電勢(shì)差。通過(guò)觀察電流表可

以知道，充電時(shí)電流由電源的正極流向電容器的負(fù)極板。同時(shí)，電流從電容器的負(fù)極板流向

電源的負(fù)極。隨著兩極板之間電勢(shì)差的增大，充電電流逐漸減小至0,此時(shí)電容器兩極板帶

有一定的等量異種電荷。即使斷開電源，兩極板上電荷由于相互吸引而仍然被保存在電容器

中。.

1

電容器的充、放電

把電流表、電壓表?yè)Q成電流傳感器和電壓傳感器的電路如圖。

?

電

壓

傳

感

器

3.把開關(guān)S接2,電容器對(duì)電阻R放電。觀察電流表可以知道，放電電流由電容器的

正極板經(jīng)過(guò)電阻R流向電容器的負(fù)極板，正負(fù)電荷中和。此時(shí)兩極板所帶的電荷量減小，

電勢(shì)差減小，放電電流也減小，最后兩極板電勢(shì)差以及放電電流都等于0。

電容器充電的I一一t圖像

//mA

電容器放電的I——t圖像

TZmA

.［注意事項(xiàng)］

1.電容器的電容要大一些，電源的電壓在6V左右。

2.開關(guān)向1閉合時(shí)，仔細(xì)觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向。

3.開關(guān)向2閉合時(shí)，仔細(xì)觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向。

第二部分最新高考題精選

1（2015?海南物理）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間

的變化。實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池E（內(nèi)阻很?。?、開關(guān)S和*、電容器C（約100〃F）、

電阻R（約20OkQ）、電阻R（IkC）、電壓表V（量程6V）、秒表、導(dǎo)線若干。

⑴按圖（a）所示的電路原理將圖（b）中實(shí)物圖連線。

圖（a）圖＜b）

（2）先閉合開關(guān)s,，再斷開開關(guān)5_：閉合開關(guān)￡,同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)。若某時(shí)刻電壓

表示數(shù)如圖（C）所示，電壓表的讀數(shù)為V（保留2位小數(shù)）。

（3）該同學(xué)每隔IoS記錄一次電壓表的讀數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，在答題卡給出的坐標(biāo)

紙上繪出圖線，已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是Sc

時(shí)閹的10.020.030.040.0Sao60.0

電抵SV2143.454J3431SOOS.18

S

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一:

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（4）電路中C、R和S、構(gòu)成的回路的作用是

【參考答案】（1）實(shí)物圖連線如圖。

（2）3.60V（3）40s（4）使實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷相中和

【名師解析】電壓表的量程為6V,最小刻度值為0.1V,電壓表的讀數(shù)為3.60V.

根據(jù)表中的測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出各點(diǎn)，用平滑曲線連接繪出圖線，由圖線可知，40s

對(duì)應(yīng)的4.51V誤差較大。

電路中C、旦和另構(gòu)成的回路的作用是測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化圖

線實(shí)驗(yàn)前，先對(duì)電容器放電，電容器兩極板上的電荷相中和。

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第三部分最新模擬題精選

I.（2022山東四縣區(qū)質(zhì)檢）在測(cè)定電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，將電容器、電壓傳感器、阻值為

3kC的電阻R、電源、單刀雙擲開關(guān)S按圖甲所示電路圖進(jìn)行連接。先使開關(guān)S與1相連,

電源給電容器充電，充電完畢后把開關(guān)S擲向2,電容器放電，直至放電完畢，實(shí)驗(yàn)得到的

與電壓傳感器相連接的計(jì)算機(jī)所記錄的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，圖丙為由計(jì)算機(jī)

對(duì)圖乙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄了“峰值”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”的圖像。

產(chǎn)值:6Vl

(1)根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知：充電電流與放電電流方向(填“相同”或

“相反”)，大小都隨時(shí)間(填“增大”或“減小”)。

(2)該電容器的電容為F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)o

(3)某同學(xué)認(rèn)為：仍利用上述裝置，將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，也可以

測(cè)出電容器的電容值，請(qǐng)你分析并說(shuō)明該同學(xué)的說(shuō)法是否正確。

【參考答案】(1)①.相反②.減小(2)③.1.0xl(Γ20)④.正確

【名師解析】

(I)UJ[2]根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知充電電流與放電電流方向相反，大小都隨時(shí)間

減?。?/p>

(2)[3]根據(jù)充電時(shí)電壓一時(shí)間圖線可知，電容沸的電荷量為：

U

Q=F

而電壓的峰值為Um=6V,則該電容器的電容為：

設(shè)電壓一時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面枳為S,聯(lián)立解得:

CQS182.7,

C=—=-T-=--------F=1.0×102F;

UmRUm3000×6

(3)[4]正確，電容器放電的過(guò)程中，電容器C與電阻R兩端的電壓大小相等,因此通過(guò)對(duì)放

電曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄的“峰值Um”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”，仍可應(yīng)用:

0_S

u計(jì)算電容值。

2.(2022山東青島二模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如下器材測(cè)量電容器的電容：直流穩(wěn)壓電源、待

測(cè)電容器(額定電壓12V)、定值電阻K=I20。、定值電阻R2=80Q,電流傳感器、數(shù)

據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)、單刀雙擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

①將定值電阻用等器材按圖甲連接電路后，將開關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電;

②將開關(guān)S與2端連接，測(cè)得電流隨時(shí)間變化的i-r曲線如圖乙所示；

③用＜2替換Rl后，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟①②，測(cè)得電流隨時(shí)間變化的i-f曲線如圖丙中的某

條虛線所示。

兩次實(shí)驗(yàn)中電源的輸出電壓相同，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)電源的輸出電壓為V.利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)得乙圖中i-r曲線與兩坐標(biāo)軸所

圍的面積為54mA?s,則電容器的電容為F；

(2)用R2替換Rl后，電流隨時(shí)間變化的i-f曲線應(yīng)該是圖丙中的(選填

ubn"c”或"d”)，判斷的依據(jù)是，

【參考答案】⑴Φ.10.8②.5X10^3

(2)③.C④.因?yàn)榕c小于Rl的阻值，電容器的放電電流增大，放電時(shí)間減少。(或:

兩次放電電量相同即圖中的“面積”相同。)

【名師解析】

(I)Un2］由題圖知，最大電流為∕n,=90mA=0.09A

因此最大電壓為Um=AnK=1°?8V

可得電源的輸出電壓為10.8V，帶容器所帶電荷量為q=54mA?s=0.054C

電容器的電容為C=怖-=5X1(Γ'F

(2)⑶⑶用“替換Rl后，電流隨時(shí)間變化的i—r曲線應(yīng)該是圖內(nèi)中的C，因?yàn)?小于Rl

的阻值，電容器的放電電流增大，放電時(shí)間減少。

3.（8分）（2022山東煙臺(tái)重點(diǎn)高中期末）

在“用傳感器觀察電容器的充電和放電”實(shí)驗(yàn)中，電路圖如圖甲。一位同學(xué)使用的電源電

動(dòng)勢(shì)為8.0V,測(cè)得電容器放電的i-t圖像如圖乙所示。

（1）若按“四舍五入（大于半格算一個(gè)，小于半格舍去）”法，M圖線與兩坐標(biāo)軸包圍

面積表示的物理意義是；電容器在全部放電過(guò)程中釋放的

電荷量約為C;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算電容器的電容值為F;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）如果將電阻R換一個(gè)阻值更大的電阻，則放電過(guò)程釋放的電荷量___________（選

填“變多”、“不變”或“變少。

［參考答案］.（1）一圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示總的電荷量（2分）

2.4x10-3?2.6x1OTC（2分）、

（2）3.0x10-4?3.3X10-4F（2分）；（3）不變（2分）。

【名師解析】

（1）由q=,Zr可知，對(duì)圖線與兩坐標(biāo)軸包圍面積表示的物理意義是電容器總的電苞量；按

“四舍五入（大于半格算一個(gè)，小于半格舍去）”法，為3（）格，可得電容器在全部放電過(guò)程

中釋放的電荷量約為Q=30×0.2×lO'×Q.4C=2.4×10~*3C;

（2）由C=Q∕U可得估算電容器的電容值為C?3.0×IQ-4Fo

（3）如果將電阻R換一個(gè)阻值更大的電阻，放電時(shí)間變長(zhǎng)，但是放電過(guò)程釋放的電荷量不

變。

4.Qffil山醉義市觸某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究電容器的充、放電的電路圖。在連接實(shí)物前，他首

先用多用電表判斷電容器是否完好，他應(yīng)該將多用電表的選擇開關(guān)撥到檔位上，正

確操作后，他看到多用電表的指針先偏轉(zhuǎn)較大的角度又緩慢回到表盤的左端，這說(shuō)明電容器

（選填“完好”或者“損壞”）。

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）調(diào)節(jié)直流電源E,輸出電壓為6V；

（2）斷開開關(guān)So,按照電路圖將實(shí)物圖正確連接；

（3）閉合開關(guān)So,把單刀雙擲開關(guān)S接到1端，注意觀察現(xiàn)象，并將觀察到的現(xiàn)

象記錄到表格中；

（4）待現(xiàn)象穩(wěn)定后，將單刀雙擲開關(guān)S接到2端，注意觀察現(xiàn)象，并將觀察到的

現(xiàn)象記錄到表格中。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

燈泡_________（填“紅”或“綠”）燈亮，燈泡的亮度_________

接1端時(shí)電壓表的示數(shù)逐漸________（填“增大”或“減小”），穩(wěn)定后電壓表顯示的電壓為

電壓表

_______V

燈泡（填,,紅”或“綠”）燈亮，燈泡的亮度_________________________

接2端時(shí)電壓表的示數(shù)逐漸________（填“增大”或“減小”）,穩(wěn)定后電壓表顯示的電壓為

電壓表

_______V

【參考答案】（1）歐姆完好

綠逐漸變暗，最后熄滅

增大6

紅逐漸變暗，最后熄滅

減小0

【名師解析】在連接實(shí)物前，電容器上沒有電荷，不能用電壓檔和電流檔檢測(cè)。由于

多用電表歐姆檔內(nèi)部有電源，所以他用多用電表判斷電容器是否完好，他應(yīng)該將多用電表的

選擇開關(guān)撥到歐姆檔位上，可以給電容器充電，電路中有充電電流，可以看到指針偏轉(zhuǎn)較大

角度。若電容器完好，隨著充電逐漸完成，充電電流逐漸減小，指針緩慢回到表盤的最左端。

閉合開關(guān)So,把單刀雙擲開關(guān)S接到1端，與紅燈泡串聯(lián)的二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，

與綠燈泡串聯(lián)的二極管處了導(dǎo)通狀態(tài)，所以綠燈泡亮，隨著電容淵充電結(jié)束，充電電流

逐漸減小，綠燈泡亮度逐漸變暗，最后熄滅。電壓表示數(shù)逐漸增大，穩(wěn)定后電壓表顯示

的電壓為電源輸出電壓6V。

待現(xiàn)象穩(wěn)定后，將單刀雙擲開關(guān)S接到2端，電容器放電，與紅燈泡串聯(lián)的二極管

處于導(dǎo)通狀態(tài)，與綠燈泡串聯(lián)的：極管處于截止?fàn)顟B(tài)，所以紅燈泡亮，隨著電容器放電

結(jié)束，放電電流逐漸減小，紅燈泡亮度逐漸變暗，最后熄滅。電壓表示數(shù)逐漸減小，穩(wěn)

定后放電結(jié)束，電容器帶電量為零，電壓為零，電壓表顯示的電壓為0。

5.（9分）（2021年5月百校聯(lián)盟聯(lián)考）某興趣小組的同學(xué)欲探究電勢(shì)差與電容器帶電量

的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，電池的電動(dòng)勢(shì)E=3V,R為滑動(dòng)變阻器，G、C2均為

額定電壓為2.5V的相同電容器，Rl為阻值較大的定值電阻，@為微安表，G）為內(nèi)阻很大

的數(shù)字式電壓表，Sl為單刀單擲開關(guān)，S2為單刀三擲開關(guān)。初始時(shí)，斷開，S2撥到位置1,

兩電容器均不帶電。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）開關(guān)S1在閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)先滑至__________（選填"a”或"b”）端，

再閉合S”調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為1.80V,將S2撥到位置2,每間隔5s讀一次微安

表示數(shù)，作出的電流隨時(shí)間變化關(guān)系i-t圖像如圖乙所示，則電容器的電容為F；

（2）定值電阻R1的主要作用是；

（3）保持Sl閉合，滑片P的位置不變，將S2先由位置2撥回位置1,電壓表示數(shù)穩(wěn)定后

再將S2撥到位置3,則當(dāng)S2撥到位置3后的一小段時(shí)間內(nèi)，電壓表示數(shù)應(yīng)為V。

【參考答案】（l）a3.75×lO3F

（2）延長(zhǎng)電容器的放電時(shí)間，便于讀取微安表示數(shù)；（3）0.90

【名師解析】（1）為使電路安全，滑片P應(yīng)該先滑至a端。由電流隨時(shí)間變化關(guān)系i

-t圖像于橫軸圍成的面積表示電荷量Q可知，圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的小方格約為27個(gè)，

S=27×50×5μC=6.75×10^3C,由C=QZU可得C=3.75X10-3F0（2）定值電阻RI的阻值較大,其

主要作用是延長(zhǎng)電容器的放電時(shí)間，便于讀取微安表示數(shù);

（3）將S2先由位置2撥回位置I,電壓表示數(shù)穩(wěn)定后示數(shù)應(yīng)該為1.80V,再將S2撥到

位置3后，電容器Cl立即對(duì)C3充電，充電時(shí)間極短，完成后兩電容器電壓相等，由QCI=

,

Q,a+。石，可知兩個(gè)電容器的電荷量均為Cl原來(lái)的一半，由U=0.5βc∣∕C可知

Lr=O.5U=0.90V,即當(dāng)S2撥到位置3后的一小段時(shí)間內(nèi)，電壓表示數(shù)應(yīng)為0.90V。

6（2021讖南就城模）某同學(xué)利用圖甲所示電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，電流傳感器

與計(jì)算機(jī)相連，可以顯示電流I隨時(shí)間t變化的圖像。

（1）為使電源向電容器充電，應(yīng)將開關(guān)S與（選填“1”或“2”）端相連。

（2）在充電過(guò)程中，測(cè)繪的充電電流I隨時(shí)間t的圖像，可能是圖乙中的。

G）圖丙為電流傳感器中電容器放電時(shí)的電流I隨時(shí)間t的圖像，圖中每一小方格面積相

同，根據(jù)圖像估算電容器在fo~2fo時(shí)間內(nèi)，釋放電荷量的表達(dá)式為（用/°、fo表示）。

某同學(xué)

⑷圖!書戟融驗(yàn)得到的放電時(shí)的/r圖像，如果不改變電路的其它參數(shù)，只減小

電阻箱R的阻值，則得到的I-t圖像是圖丁中的（選填“①”、"②"

或“③”）。理由是J

【參考答案】（1）1（2）A（3）2U

（4）②/一￡圖像與橫軸所圍面積不變；平均電流增大，放電時(shí)間變短

【名師解析】（1）為使電源向電容器充電，應(yīng)將開關(guān)S與“1”端相連。

（2）在充電過(guò)程中，電流逐漸減小，所以測(cè)繪的充電電流I隨忖間t的圖像，可能是圖

乙中的A。

（3）根據(jù)/一，圖像與橫軸所圍面積表示電荷量可知，電容器在fo~2to時(shí)間內(nèi)，釋放

電荷量的表達(dá)式為2R0。

（4）如果不改變電路的其它參數(shù)，只減小電阻箱R的阻值，則得到的/一r圖像

是圖丁中的②，理由是電容器帶電荷量不變，即/一》圖像與橫軸所圍面積不變。只減

小電阻箱R的阻值，平均電流增大，放電時(shí)間變短。

7.（2020?北京市高三期末）如圖2甲所示為某同學(xué)利用傳感器研究電容器放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)電

路，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使開關(guān)S與1端相連，電源對(duì)電容器充電，待電路穩(wěn)定后把開關(guān)S擲向2端，

電容器通過(guò)電阻放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的i-f

曲線，如圖乙，這個(gè)曲線的橫坐標(biāo)是放電時(shí)間，縱坐標(biāo)是放電電流.若其他條件不變，只將

電阻R換為阻值更大的定值電阻，現(xiàn)用虛線表示電阻值變大后的i-f曲線，則在下列四個(gè)

圖像中可能正確的是（）

CD

【參考答案】C

【名師解析】如果僅將電阻R換為阻值更大的定值電阻，則電容器放電電流會(huì)減小，則

放電變慢，因電容器帶電荷量一定，可知放電時(shí)間變長(zhǎng)，故選C.

8.（10分）（2021遼寧大連模擬）某學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量平行板電容器

（1）圖甲中電流表Al量程為300μA,無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)需要，需并聯(lián)一電阻箱Rl使其量程擴(kuò)大

為600μA°由于電流表Al內(nèi)阻未知，無(wú)法確定電阻箱Rl的阻值，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所

示的電路，已知電流表A2與Al量程相同。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①按照?qǐng)D乙連接電路，電阻箱Ri和滑動(dòng)變阻器R2的阻值調(diào)到最大；

②斷開開關(guān)S∣,閉合開關(guān)S2。調(diào)節(jié)R2,使電流表AI和A2讀數(shù)均為200μA;

③閉合開關(guān)S∣,調(diào)節(jié)RI和R2,保證電流表A2讀數(shù)不變，則當(dāng)電流表Al讀數(shù)是μA

時(shí)，電流表A1與R1并聯(lián)即可做量程為600μA的電流表使用。

（2）完成電流表的改裝后，繼續(xù)測(cè)量平行板電容器的電容，具體實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①按圖甲接好實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)?jiān)趫D丙中將缺失的導(dǎo)線用筆畫線補(bǔ)充完整；

②先將圖丙中開關(guān)S4閉合，再將單刀雙擲開關(guān)S3接“a”，記下此時(shí)電壓表讀數(shù)6.2V；

③調(diào)節(jié)圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片P至阻值最大，將單刀雙擲開關(guān)S3接“b”同時(shí)開始計(jì)時(shí)，

每5s或IOS讀一次電流表Al的示數(shù)i,記錄數(shù)據(jù)；

④以電流表Al的示數(shù)i為縱軸、時(shí)間t為橫軸，在坐標(biāo)紙上繪制點(diǎn)，請(qǐng)用平滑曲線在圖丁中

畫出i—t圖線；

⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖像信息，估算電容器的電容C=F。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【參考答案】3.（10分）（I）IOO（2分）；

（2）①（3分）連線如圖所示，共4根導(dǎo)線，連錯(cuò)一根扣1分，連錯(cuò)2根及以上得。分。

④（2分）

⑤1.1x10"F?1.5X10'F（3分）

【名師解析】（1）③閉合開關(guān)S”調(diào)節(jié)Rl和R2,保證電流表A2讀數(shù)不變，根據(jù)串并聯(lián)電

路規(guī)律，則當(dāng)電流表AI讀數(shù)是100μA時(shí)，電流表Al與Rl并聯(lián)即可做量程為600μA的電流

表使用。

3

（2）根據(jù)i—t圖線的面積等于電荷量，可得Q=9X10-3C,由C=Q∕U,C=1.5×10-FO

9.（2020年3月山東六地市聯(lián)考）如圖1一6甲所示是一種測(cè)量電容器電容的實(shí)驗(yàn)電路

圖，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)對(duì)高阻值電阻放電的方法，測(cè)出電容器充電至電壓U時(shí)所帶電荷量Q,從

而求出待測(cè)電容器的電容C?某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況如下：

圖1—6

A.按如圖甲所示的電路圖接好電路

B.接通開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表的指針.偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時(shí)電

流表的示數(shù)是/0=490μA,.電壓表的示數(shù)UO=8.0V

C.斷開開關(guān)S,同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔5s測(cè)讀一次電.流i的值，將測(cè)得數(shù)據(jù)填入表格,

并標(biāo)示在圖乙的坐標(biāo)紙上(時(shí)間r為橫坐標(biāo)，電流i為縱坐標(biāo))，如圖乙中小黑點(diǎn)所示。

(1)在圖乙中畫出Lr圖線：

(2)圖乙中圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是；

(3)該電容器電容為F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；

(4)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)把電壓表接在E、。兩端，則電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值(選

填“偏大”“偏小”或.“相等”)。

【參考答案】(.1)見解析圖(2)在開始放電時(shí)電容器所帶的電荷量

(3)1.1×10-3(4)偏小

【名師解析】(1)用平滑的曲線連接，作出圖像如圖：

(2)由AQ=I?At知，電荷量為i-t圖像與坐標(biāo).軸所包圍的面積，則面積為電容器在開始

放電時(shí)所帶的電荷量。

(3)算出格子數(shù)，由總格子數(shù)乘以每個(gè)格子的“面積”值求得

Q=8.5×10-3C

則C==F=Ll×10-3F<,

(4)電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值偏小，原因是若把電壓表接在E、D兩端，則電容器在放

電時(shí)，有一部分電量會(huì)從電壓表中通過(guò)，從而使得通過(guò)電流表中的電量小于電容器的帶電量，

從而使電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值偏小。

10.QoQO年6月山東鵲三模)電流傳感器可以捕捉到瞬間的電流變化，它與計(jì)算機(jī)相連,

可以顯示出電流隨時(shí)間變化的/—￡圖像。如圖甲所示連接電路。直流電源電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)

阻可忽略，電容器選用電容較大的電解電容器。先使開關(guān)S與I端相連，電源向電容器

充電。然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過(guò)電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)。

屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的/一f圖像如圖乙所示。

乙

（1）在如圖乙所示的/-f圖像中用陰影標(biāo)記面積的物理意義是。

（2）根據(jù)/—f圖像估算當(dāng)電容器開始放電時(shí)所帶的電量?jī)H=,并計(jì)算電

容器的電容C=。