电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中电源电压：，内阻不计。实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。

1. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中电源电压： $\text{[math]}$ ，内阻不计。实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的 $\text{[math]}$ 曲线如图乙所示。

(1) $\text{[math]}$ 图像与对应时间轴所围成的阴影面积表示的物理意义是；

(2) 乙图中阴影部分的面积 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（选填“>”“<”或“=”）

(3) 计算机测得 $\text{[math]}$ ，则该电容器的电容为F。（保留两位有效数字）

【考点】

电容器及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器充电后与电源断开。

(1) 实验中使用静电计的目的是______（填序号）； A. 测定两板之间的电场强度 B. 直接测量电容器电容的变化情况 C. 观察电容器电荷量的变化情况 D. 观察电容器电势差的变化情况

(2) 在实验中观察到的现象是______。 A. 图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大 B. 图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变 C. 图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变大 D. 图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

(3) 若将电容器上板A接正极，下板B接负极，且将上极板接地，如图丙所示。闭合开关S，有一带电液滴静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则液滴（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”），P点电势能（填“增大”、“不变”、“减小”）。

实验探究题普通

2. 某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流I随时间t变化的图像。

(1) 为使电源向电容器充电，应将开关S与（填“1”或“2”）端相连；

(2) 在充电过程中，测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的______； A.

(3) 图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像，图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t₀~2t₀时间内，释放电荷量的表达式为（用I₀、t₀表示）。若电源提供电压为U，则电容器的电容为（用U、I₀、t₀表示）

(4) 图丁中实线是实验得到的放电时的I-t图像，如果不改变电路的其他参数，只减小变阻箱R的阻值，则得到的I-t图线是图丁中的（选填“①”、“②”或“③”），理由是。

实验探究题普通

3. 研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示：

(1) 实验前，只用带电玻璃棒与电容器的B板接触，能否使电容器带电（填“能”或“不能”）

(2) 给电容器充电后，该同学利用上图的装置进行了如下操作，根据所学知识，你觉得正确的是（　　） A. 将A板向右平移，静电计指针张角不变 B. 将A板竖直向下平移，则静电计指针张角变大 C. 在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角变小 D. 将A板向右平移，电容器中固定的电荷q所受电场力变大

实验探究题普通