电容器的充、放电过程是电容器的主要工作形式，也是我们了解电容器的一个载体。某实验小组为了研究电容器的充、放电过程，从实验室找来了一些实验器材，设计了如图1所示的电路图用电流传感器、电压传感器观察电容器的充、放电过程。（1）开关接1时，电源给电容器充电，为了调高电容器的充电电压，滑动变阻器的滑片P应向端（填“a”或“b”）移动；（2）开关接1，调节滑动变阻器的滑片位置，当电压表示数稳定为8V时，将开关接2，电流传感器记录下了电流随时间变化的关系，如图2所示，则电容器的电容约为F；（3）开关接2时，如果不改变电路的其他参数，只增大电阻箱的电阻，放电时I-t图像与横轴围成的面积将（填“增大”、“不变”或“变小”）；放电时间（填“变长”、“不变”或“变短”）；（4）在（2）条件下，开关接1时，电源给电容器充电所获得的电能为J（上述计算结果均保留两位有效数字）。

1. 电容器的充、放电过程是电容器的主要工作形式，也是我们了解电容器的一个载体。某实验小组为了研究电容器的充、放电过程，从实验室找来了一些实验器材，设计了如图1所示的电路图用电流传感器、电压传感器观察电容器的充、放电过程。

（1）开关接1时，电源给电容器充电，为了调高电容器的充电电压，滑动变阻器的滑片P应向端（填“a”或“b”）移动；

（2）开关接1，调节滑动变阻器的滑片位置，当电压表示数稳定为8V时，将开关接2，电流传感器记录下了电流随时间变化的关系，如图2所示，则电容器的电容约为F；

（3）开关接2时，如果不改变电路的其他参数，只增大电阻箱的电阻，放电时I-t图像与横轴围成的面积将（填“增大”、“不变”或“变小”）；放电时间（填“变长”、“不变”或“变短”）；

（4）在（2）条件下，开关接1时，电源给电容器充电所获得的电能为J（上述计算结果均保留两位有效数字）。

【考点】

观察电容器的充、放电现象;

【答案】

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实验探究题普通

1. 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8.0V，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）如果用欧姆表直接连接待测电容器（未充电）两端，观察到指针的偏转情况是；

A．偏转角度一直很小

B．偏转角度一直很大

C．偏转角度逐渐增大

D．偏转角度先很大，再逐渐减小

（2）电容器充电后，开关S改接2使电容器进行放电，此过程得到的 $\text{[math]}$ 图像如图2所示，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 $\text{[math]}$ 曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”“不变”或“增大”）。

（3）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量 $\text{[math]}$ ，则该电容器的电容为μF。

（4）关于电容器在整个充，放电过程中的 $\text{[math]}$ 图像和 $\text{[math]}$ 图像的大致形状，可能正确的有（q为电容器极板所带的电荷量， $\text{[math]}$ 为A，B两板的电势差）。

A． B．

C． D．

实验探究题容易

2. 某同学在实验室发现一只电压标称为10V、电容标称模糊的电容器，现他找了以下器材来测该电容器的电容值。

蓄电池：20V，内阻可不计

电压表：12V，内阻很大

定值电阻有三只：10Ω；50Ω；100Ω

滑动变阻器：标称为“30V， 50Ω”

一只单刀单掷开关：S₁

一只单刀双掷开关：S₂

一台数字电流计，可接电子显示屏，显示电流随时间的变化过程

实验操作步骤如下：

（1）该同学按图1所示电路图进行组装电路，则定值电阻R₁阻值应选Ω。

（2）他先闭合开关S₁ ， S₂刀片掷于，调节滑动变阻器R₂ ，稳定后读出电压表读数为4V。然后，他把S₂刀片掷于，在电子显示屏上得到如图2中的甲曲线。

（3）利用单位面积法算得I-t图中甲曲线和两坐标轴所围的面积为0.04mA·s，已知电容器放电时其内阻可以忽略不计，则电容器的电容为C =F。

（4）接着，他以同样的操作步骤，重新调节滑动变阻器R₂ ，在电子显示屏上得到如图2中的乙曲线，则稳定时电压表读数为V。（保留两位有效数字）

实验探究题容易