2025年高考物理一轮总复习考点梳理第48讲实验十观察电容器的充、放电现象.pptx

;第48讲实验十观察电容器的充、放电现象;实验知识·自主回顾;实验知识·自主回顾;一、实验目的

1．知道电容器的构造。

2．根据电路图正确连接实物图，认真观察电容器充放电的实验现象。;二、实验原理

1．电容器的充电过程

当S接1时，电容器接通电源，电容器上极板的___________在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相接的下极板，正极板由于失去负电荷而带______，负极板由于获得负电荷而带____电，正、负极板所带电荷量大小______，符号相反，如图甲所示。电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最____，以后逐渐减____，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电

荷不断_______，电容器两极板间电压

U等于电源电动势E时电荷停止移动，

电流I＝____。;2．电容器的放电过程

如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生______，在电子移动过程中，形成电流。

放电开始电流较_____(填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐_______(填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。;三、实验过程

1．实验步骤

(1)调节直流可调电源，输出为6V，并用多用电表校准。

(2)关闭电源开关，正确连接实物图，电路图如图。;(3)打开电源，把单刀双掷开关S打到上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。

(4)把单刀双掷开关S打到下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。

(5)记录好实验结果，关闭电源。;2．数据处理;五、注意事项

1．电流表要选用小量程的灵敏电流表。

2．要选择大容量的电容器。

3．实验过程中要在干燥的环境中进行。

4．在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表。;核心考点·重点突破;1;[答案]C

[解析]充电过程中，随着电容器所带电荷量的增加，电容器两极板间电势差增大，充电电流在减小，A错误；根据题图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由N→M，B错误；放电过程中，随着电容器所带电荷量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，C正确；根据题图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M→N，D错误。;(电容器所带电荷量和电容的计算)(2023·山东卷)电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：

电容器C(额定电压10V，电容标识不清)；

电源E(电动势12V，内阻不计)；

电阻箱R1(阻值0～99999.9Ω)；

滑动变阻器R2(最大阻值20Ω，额定电流2A)；

电压表V(量程0～15V，内阻很大)；

发光二极管D1、D2，开关S1、S2，电流传感器，计算机，导线若干。;回答以下问题：

(1)按照图甲连接电路，闭合开关S1，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向________端滑动(填“a”或“b”)。

(2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为____

V(保留1位小数)。;(3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I－t图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为________C(结果保留2位有效数字)。;(4)本电路中所使用电容器的电容约为________F(结果保留2位有效数字)。

(5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管________(填“D1”或“D2”)闪光。

[答案](1)b(2)6.5(3)3.7×10－3(4)4.6×10－4(5)D1

[解析](1)题图甲中滑动变阻器为分压式接法，滑动变阻器滑片左端的部分与电容器并联，要升高电容器两端的电压，滑动变阻器的滑片应向b端移动。

(2)电压表量程为15V，分度值为0.5V，则电压表示数为6.5V。;反思提升;(能力考点·深度研析)

实验仪器的改进和实验目的创新

(1)通过电流、电压传感器输出充电过程的电流、电压随时间t变化。

(2)计算电容器的电容与标称值进行对比。;(2023·福建卷)某同学用图(a)所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有：电源、电压传感器、电解电容器C(4.7μF,10V)，定值电阻R(阻值2.0kΩ)、开关S、导线若干。

(1)电解电容器有正、负电极的区别。根据图(a)，将图(b)中的实物连线补充完整；;(2)设置电源，让电源输出图(c)所