人教版高考物理一轮总复习精品课件 第8单元 静电场 第23讲 电容器 带电粒子在电场中的运动.ppt

(3)分析图丙可知:①电容器放电过程电流的变化规律为:放电电流逐渐(选填“增大”“减小”或“不变”),放电电流随时间的变化率逐渐(选填“增大”“减小”或“不变”)。?②图丙中,图像与横轴所包围的面积为86格,则可求得该电容器的电容值为μF(保留2位有效数字)。?(4)步骤Ⅰ中,微安表G的读数稳定时,并不为0,始终保持在12μA,出现这种现象的原因是电容器(选填“短路”或“漏电”)。?减小减小4.5×102漏电解析(1)按照图甲的电路图,实物图如图(4)步骤Ⅰ中,微安表G的读数稳定时,并不为0,始终保持在12μA,出现这种现象的原因是电容器漏电。考向2数据处理与误差分析典例2如图甲所示是一种观察电容器充、放电的实验电路图。某同学在一次实验时的情况如下:接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数是I0=490μA,电压表的示数U0=6.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电压和电流。断开开关S,同时开始计时,每隔5s测一次电流I的值,将测得数据填入表格,并标在图乙坐标纸上(时间t为横坐标、电流i为纵坐标),结果如图中小黑点所示。(1)在图乙中画出i-t图线,图线与坐标轴所围成面积的物理意义是。?(2)该电容器电容为F(结果保留2位有效数字)。?(3)若某同学实验时把电压表接在F、D两端,则电容的测量值比它的真实值(选填“大”“小”或“相等”)。?见解析图电容器在开始放电时所带的电荷量1.4×10-3小解析(1)如图所示,由ΔQ=IΔt知,i-t图像与坐标轴所围的面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。(2)由总格子数乘以每个格子的“面积”值求得Q=8.5×10-3C,则(3)电容的测量值比它的真实值偏小,原因是若把电压表接在F、D两端,则电容器在放电时,有电流会从电压表中流过,通过电流表中的电荷量小于电容器的带电荷量,从而使电容的测量值比它的真实值偏小。变式练(2023新课标卷)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的(选填“正极”或“负极”)接触。?正极(2)某同学设计的实验电路如图甲所示。先将电阻箱的阻值调为R1,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是(填正确答案标号)。?A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭C(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2R1),再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图乙中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为(选填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的(选填“电压”或“电荷量”)。?R2电荷量解析(1)多用电表的两支表笔中的电流满足红进黑出,故红表笔与电源的正极相连。(2)开关S与“2”端相接,电容器放电,放电电流先很大,后逐渐变小,直至为0,故小灯泡迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭。(3)电阻较大时,开始充电电流较小,故实线是电阻箱阻值为R2时的结果,根据可得,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。考点二创新实验方案考向1实验原理的改进典例1某兴趣小组的同学欲探究电势差与电容器带电量的关系,设计了如图甲所示的电路图,电池的电动势E=3V,R为滑动变阻器,C1、C2均为额定电压为2.5V的相同电容器,R1为阻值较大的定值电阻,为微安表,为内阻很大的数字式电压表,S1为单刀单掷开关,S2为单刀三掷开关。初始时S1断开,S2拨到位置1,两电容器均不带电。请回答下列问题:甲乙(1)开关S1在闭合前,滑动变阻器的滑片应先滑至(选填“a”或“b”)端,再闭合S1,调节滑片,使电压表示数为1.80V,将S2拨到位置2,每间隔5s读一次微安表示数,作出的电流随时间变化关系i-t图像如图乙所示,则电容器的电容为F。?(2)定值电阻R的主要作用是?