10-4-2-實驗：觀察電容器的充、放電現象(課中練習)-高中物理人教版(2019)必修第三冊

10.4.2實驗：觀察電容器的充、放電現象課中練一、電容器充、放電現象的定性分析【課堂引入】電容器充、放電現象的定性分析【例題】1.在圖所示實驗中，關于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是（）A.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電B.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電C.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電D.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電【課堂練習】2.關于電容器的充、放電，下列說法中正確的是（）A.充、放電過程中外電路有瞬間電流B.充、放電過程中外電路有恒定電流C.充電過程中電源提供的電能全部轉化為內能D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減小3.據國外某媒體報道，科學家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內充滿電．某同學假日登山途中用該種電容器給手機電池充電，下列說法正確的是（）A.該電容器給手機電池充電時，電容器的電容變大B.該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電能變少C.該電容器給手機電池充電時，電容器所帶的電荷量可能不變D.充電結束后,電容器不帶電,電容器的電容為零二、電容器充、放電現象的定量計算【課堂引入】電容器充、放電現象的定量計算【例題】4.電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，不同的是反應比較靈敏，且可以和計算機相連，能畫出電流與時間的變化圖像。圖甲是用電流傳感器觀察充、放電過程的實驗電路圖，圖中電源電壓為6V。先使開關S與1接通，待充電完成后，把開關S再與2接通，電容器通過電阻放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，顯示出電流隨時間變化的I－t圖像如圖乙所示。根據圖像估算出電容器全部放電過程中釋放的電荷量為________C，該電容器電容為________μF。(均保留3位有效數字)【課堂練習】5.電路中電流大小可以用電流傳感器測量，用電流傳感器和計算機可以方便地測出電路中電流隨時間變化的曲線。某興趣小組要測定一個電容器的電容，選用器材如下：待測電容器（額定電壓為16V）；電流傳感器和計算機；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻R0＝100Ω、單刀雙擲開關；導線若干；實驗過程如下：①按照圖甲正確連接電路；②將開關S與1端連接，電源向電容器充電；③將開關S擲向2端，測得電流隨時間變化的i－t圖線如圖乙中的實線a所示；④利用計算機軟件測出i－t曲線和兩坐標軸所圍的面積。請回答下列問題：（1）已知測出的i－t曲線和兩坐標軸所圍的面積為42.3mA·s，則電容器的電容C＝________F；（2）若將定值電阻換為R1＝180Ω，重復上述實驗步驟，則電流隨時間變化的i－t圖線應該是圖丙中的曲線________（選填“b”或“c”）。

參考答案1.A【詳解】試題分析：開關接1時，電源給平行板電容器充電，形成充電電流，方向從電源正極流出，電容器上極板與電源正極相連，帶正電，下極板帶負電．開關接2時，平行板電容器通過導線放電．解：A、B開關接1時，電源給平行板電容器充電，形成充電電流，方向從電源正極流出，電容器上極板與電源正極相連，帶正電，下極板帶負電．故A正確，B錯誤．C、D開關接2時，平行板電容器通過導線放電．故CD錯誤．故選A2.AD【詳解】AB．電容器充、放電過程中會有電荷發(fā)生定向移動，外電路產生變化的瞬間電流，電容器充、放電結束，電流消失，故A正確，B錯誤；C．充電過程中電源提供的電能部分轉化為電容器的電場能，故C錯誤；D．放電過程中電容器中的電場能逐漸轉化為其他能，故D正確。故選AD。3.B【詳解】電容是描述電容器的容納電荷的本領大小的物理量，與電容器的電壓及電量無關，故AD錯誤；當該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故B正確，C錯誤。故選B。4.【答案】3.04×10－3；507【詳解】根據題圖乙的含義，因Q＝It，可知圖形與時間軸圍成的面積表示電荷量；根據橫軸與縱軸的數據可知，一個格子的電荷量為8×10－5C，由大于半格算一個，小于半格舍去，因此圖像所包含的格子個數為38，所以釋放的電荷量為q＝8×10－5C×38＝3.04×10－3C根據電容器的電容C＝可C＝F≈5.07×10－4F＝507μF