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考点45 实验十 观察电容器的充、放电现象
强基固本对点练
1.[2024·安徽省黄山市“八校联盟”联考]电容器作为一种重要的电学元件，在电工、
电子技术中应用广泛．某科技兴趣小组探究“观察电容器的充、放电现象”实验，具体操
作如下：
(1)按照图甲接好电路，学生电源调节到直流电压4 V 位置，先把开关S 与1 端相连，
电源向电容器充电，然后把开关S 与2 端相连，电容器通过电阻R 放电，充电和放电时流
经电阻R 的电流方向______(填“相同”或“相反”)；传感器将电容器放电时的电流信息
通过计算机显示出电流随时间变化的It 图像如图乙，根据该图像估算科技兴趣小组选用的
电容器电容约是________μF(结果保留两位有效数字).
(2)如果不改变电路其他参数，仅增大电阻R，放电时电流I 随时间t 曲线与横轴所围成
的面积将________(填“增大”“变小”或“不变”).
2．[2023·浙江绍兴统考二模]小姚利用图甲电路观察电容器在充电和放电过程中电流表
和电压表示数的变化．实验中电源输出的电压为8 V，图乙实物电路中已完成部分连接．
(1)用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接．
(2)当S 连接1 时，电流表示数________，电压表示数________(选填“逐渐增大”“逐
渐减小”或“保持不变”)；S 接1 足够长时间后，电流表示数________(选填“为0”或
“不为0”).
当S 从1 断开后，电流表示数________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“为0”)，
电压表示数________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”“为0”或“保持不变”).
(3)图丙所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电压UC，如
果UC随时间t 的变化如图丁所示，则下列描述电阻R 两端电压UR随时间变化的图像中，正
确的是________．
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3．如图为“观察电容器的充、放电现象”实验．
实验器材：电源E(电动势9.50 V，内阻可忽略)、电容器C(标称电容值为470 μF，击
穿电压为10 V)、电阻箱R、微安表G、单刀双掷开关S 和导线若干．完成下列实验的相关
内容：
(1)按照图甲的电路图，把图乙中的器材连接成完整的实验电路．
(2)实验步骤：
步骤①将开关S 打到1，给电容器C 充电，观察微安表G 的示数变化直到读数稳定；
步骤②先打开手机视频录制软件，再将开关S 打到2 位置，观察并用视频记录电容器
C 的放电过程中微安表G 的示数变化情况；
步骤③断开开关S，查阅视频，记录0～160 s 内，微安表G 的读数随时间变化的数据；
步骤④在坐标纸上以时间t 为横轴，微安表G 的读数I 为纵轴，描点作出It 图像，如图
丙．
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(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丙图中，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①中，微安表G 的读数稳定时，并不为0，始终保持在12 μA，出现这种现象
的原因是电容器________(选填“短路”或“漏电”).
培优提能模拟练
4.[2024·福建省泉州市期中考试]某实验小组测量电容器的电容的实验器材有：直流稳
压电源、待测电容器、定值电阻R1＝150 Ω、定值电阻R2＝80 Ω、电流传感器、数据采集
器和计算机、单刀双掷开关S、导线若干．
(1)实验小组的同学将定值电阻R1等器材按图甲连接电路后，将开关S 与1 端闭合，电
容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程．
(2)将开关S 与1 端断开并与2 端闭合，测得的电流随时间变化的it 曲线如图乙所示，
则电容器充满电时，电容器两极板间的电压为________ V.
(3)利用计算机软件测得图乙中it 曲线与两坐标轴所围的面积为54 mA·s，则电容器的
电容为________μF.
(4)用R2替换R1后，重复上述实验步骤，测得的电流随时间变化的it 曲线如图丙中的某
条虚线所示，则应是图丙中的________(选填“b”“c”或“d”).
5．[2024·广东省广州市三校联考]电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过
导体横截面的电荷量，即I＝.电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机
相连．图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置．电源输出电压恒为8 V，S 是单刀双
掷开关，R 为定值电阻，C 为平行板电容器．
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(1)当开关S 接1 时，平行板电容器__________(选填“充电”或“放电”).
(2)电容器充电完毕后，把开关S 接2 时，其放电电流随时间变化图像如图乙所示：
①此过程中，流经电流传感器的电流方向______(选填“向上”或“向下”)，电路中
的电流________(选填“增大”“减小”或“不变”)，电容器两极板间的场强________(选
填“增大”“减小”或“不变”)；
②若按“四舍五入”(大于等于半格算一格，小于半格舍去)数格法，如图乙所围的面
积约为14 格，由图乙可知电容器所带的电荷量为________C(计算结果保留两位有效数字)，
根据计算可知，该实验选择的电容器最有可能是下图中的________(选填“A”“B”或“C”).
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