(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí)第8章實驗十《觀察電容器的充、放電現(xiàn)象》(含解析)

實驗十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象【例1】如圖4甲所示是一種觀察電容器充、放電的實驗電路圖，實驗是通過對高阻值電阻放電的方法，測出電容器充電至電壓U時所帶電量Q，從而再求出電容器的電容C。某同學(xué)在一次實驗時的情況如下：接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時電流表的示數(shù)是I0＝490μA，電壓表的示數(shù)U0＝6.0V，I0、U0分別是電容器放電時的初始電壓和電流。斷開開關(guān)S，同時開始計時，每隔5s測讀一次電流I的值，將測得數(shù)據(jù)填入表格，并標(biāo)在圖乙坐標(biāo)紙上(時間t為橫坐標(biāo)、電流i為縱坐標(biāo))，結(jié)果如圖中小黑點“·”所示。圖4(1)在圖乙中畫出i－t圖線，圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是________________________________；(2)該電容器電容為________F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；(3)若某同學(xué)實驗時把電壓表接在F、D兩端，則電容的測量值比它的真實值________(填“大”“小”或“相等”)。答案(1)見解析圖，電容器在開始放電時所帶的電荷量(2)1.5×10－3(3)小解析(1)如圖所示，由ΔQ＝IΔt知，i－t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積為電容器在開始放電時所帶的電荷量。(2)查出格子數(shù)，由總格子數(shù)乘以每個格子的“面積”值求Q＝8.75×10－3C則C＝eq\f(Q,U)＝1.5×10－3F。(3)電容的測量值比它的真實值偏小，原因是若把電壓表接在F、D兩端，則電容器在放電時，有電流會從電壓表中通過，從而使得通過電流表中的電荷量小于電容器的帶電荷量，從而使電容的測量值比它的真實值偏小?！咀兪?】電荷的定向移動形成電流，電流表示單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，即I＝eq\f(q,t)。電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，并且可以和計算機相連，畫出電流與時間的變化圖像。圖5甲是用電流傳感器觀察充、放電過程的實驗電路圖，圖中電源的電壓為6V。圖5先使開關(guān)S與1接通，待充電完成后，再使開關(guān)S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。(1)下列說法正確的是________。A.電容器充電的過程中，負電荷由電源的正極移動到電容器的正極板B.電容器充電的過程中，電路中的電流不斷增大C.電容器放電的過程中，電容器兩極板間的場強不斷變小D.電容器放電的過程中，電容器把儲存的電能轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量(2)根據(jù)乙圖中圖線計算得出電容器放電前所帶的電荷量為________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。答案(1)CD(2)2.8×10－3C解析(1)電容器充電的過程中，負電荷由電容的正極板移動到電源的正極，故A錯誤；電容器充電的過程中，電路中的電流不斷減小，故B錯誤；電容器放電的過程中，電容器兩極板上所帶電荷量逐漸減小，兩極板間的電壓逐漸減小，根據(jù)E＝eq\f(U,d)，可知場強不斷變小，故C正確；電容器放電的過程中，電容器把儲存的電能轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量，故D正確。(2)根據(jù)圖像的含義，因q＝It，所以乙圖中圖線與兩坐標(biāo)軸