在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。所用电容器的电容，电源输出电压恒为，测得放电过程的图像如图乙所示。

1. 在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。所用电容器的电容 $\text{[math]}$ ，电源输出电压恒为 $\text{[math]}$ ，测得放电过程的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。

(1) 实验过程中应先让电容器充电，应将开关S掷向（填“1”或“2”）端。

(2) 由图乙可得电容器在放电过程中释放的电荷量约为C（结果保留2位有效数字）。

(3) 电源输出电压 $\text{[math]}$ V（结果保留2位有效数字）。

(4) 如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程持续的时间将（填“变长”“不变”或“变短”），放电过程释放的电荷量（填“变多”“不变”或“变少”）。

【考点】

电容器及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组利用如图1所示的电路图“观察电容器的充、放电现象”。

（1）若将开关S打到1，电容器上极板带（选填“正”或“负”）电，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器如图2所示电容为0.47F，当电容器两端电压为额定电压5.5V时，电容器正极板带电荷量为C（结果保留2位有效数字）；

（3）下列关于电容器放电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是。

A．B．C． D．

实验探究题普通

2. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。

(1) 静电计是测量下列哪一个物理量的仪器。 A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差

(2) 保持两极板所带的的电荷量 $\text{[math]}$ 不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的 $\text{[math]}$ 板向左移动增大两极板间的距离 $\text{[math]}$ ，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而（填“增大”“减小”或“不变”）。

(3) 改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持 $\text{[math]}$ 板不动，将 $\text{[math]}$ 板左右移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是。 A.

实验探究题普通

3. 用图（a）的电路研究电容器的充放电，电源电动势为12V（内阻忽略不计）；R₁、R₂、R₃为定值电阻，其中R₂=160Ω；电流传感器（内阻忽略不计）将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I-t图像。

(1) ①闭合开关K₂ ，开关K₁与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线I，图线I与时间轴围成的“面积”为S₁ ，其物理意义是；

②断开开关K₂ ，开关K₁与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I-t图像如图（b）中的图线II，图线II与时间轴围成的“面积”为S₂ ，理论上应该有S₁S₂（选填“>”“<”或“=”）；

(2) 测得S₁为2.64mA•s，由此可知电容器的电容C=μF，定值电阻R₃=Ω；开关K₂闭合时，电容器放电过程中通过R₃的电量为C。

实验探究题普通