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第45 讲 实验9 观察电容器的充、放电现象
1．（2024·重庆·高考真题）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值
电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U 和电流I 变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该
接入测 （电流、电压）仪器。
(2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为 。
(3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U 与电流I 的关系图如图乙所示。该过程为
（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U 随时间t 变化关系如图丙所示。0.2s 时R0消
耗的功率 W。
2．（2024·海南·高考真题）用如图a 所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源
E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关
、开关
、导线若干
(1)闭合开关
，将
接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示
数_____（填选项标号）
A．一直稳定在某一数值
B．先增大，后逐渐减小为零
C．先增大，后稳定在某一非零数值
(2)先后断开开关
、
，将电流表更换成电流传感器，再将
接2，此时通过定值电阻R 的
真题演练
1
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电流方向 （选填“
”或“
”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出
电流随时间变化的
图像，如图b，
时
，图中M、N 区域面积比为
8 7∶，可求出
（保留2 位有效数字）。
3．（2024·浙江·高考真题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱
（
）、一节干电池、微安表（量程
，零刻度在中间位置）、电容器
（
、
）、单刀双掷开关组装成如图1 所示的实验电路。
（1）把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S 接2，微
安表指针偏转情况是 ；
A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大
C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大
（2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S
接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到
时保持不变；电压表示数由零逐渐
增大，指针偏转到如图2 所示位置时保持不变，则电压表示数为 V，电压表的阻值为
（计算结果保留两位有效数字）。
4．（2023·福建·高考真题）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（
，
），定值电阻R（阻值
）、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）所示的矩形波，该矩形波的频率为
；
2
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（3）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压
随时间周期
性变化，结果如图（d）所示，A、B 为实验图线上的两个点。在B 点时，电容器处于
状态（填“充电”或“放电”）在 点时（填“A”或“B”），通过电阻R 的电流更大；
（4）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变
化的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压
与频率f 关系图像，如图（e）所示。当
时电容器所带电荷量的最大值
C（结果保留两位有效数字）；
（5）根据实验结果可知，电容器在充放电过程中，其所带的最大电荷量在频率较低时基本不
变，而后随着频率的增大逐渐减小。
5．（2023·山东·高考真题）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
，电容标识不清）；
3
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电源E（电动势
，内阻不计）；
电阻箱
（阻值
）；
滑动变阻器
（最大阻值
，额定电流
）；
电压表V（量程
，内阻很大）；
发光二极管
，开关
，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
，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
时，开关
掷向1，得到电容器充
电过程的
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
掷向2，发光二极管 （填“
”或“
”）闪光。
模拟冲关
4
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6．（2025·云南保山·一模）某同学做观察电容器充、放电现象并估测电容器电容的实验，采
用10V 的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流i 随时间t
变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。
(1)下列说法正确的是______。
A．先将S 掷向1 端，然后掷向2 端，电容器先充电、后放电
B．先将S 掷向1 端，然后掷向2 端，电容器电容先增大后减小
C．电容器充电时，电容器的电场能增加
D．电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷
(2)如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，放电时
曲线与横轴所围成的面积将
（填“增大”“不变”或“变小”）；放电时间将 （填“变长”“不变”或“变
短”）。
(3)用10V 的稳压直流电源对电容器先充满电，后电容器放电，电脑屏幕上显示出电容器在放
电过程中电流随时间变化的i-t 曲线如图乙所示，根据图像可估算出电容器的带电量为
C（结果保留2 位有效数字）。
7．（2025·辽宁·模拟预测）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路
图如图（a）所示，其中电源电动势
、内阻
，定值电阻
，定值电阻
，电流传感器内阻忽略不计。
(1)初始时电容器所带电荷量为0，当单刀双掷开关既不接1，也不接2 时，电容器上极板的电
势为
V。
5
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(2)将单刀双掷开关先接1 充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到2 放电，放电过
程中经过
的电流方向为 （填“
”或“
”）；电脑通过电流传感器记录
整个过程中的电流变化情况如图（b）所示，图像中
的大小为
mA；已知图像中电流
随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为
，则该实验使用的电容器电容
大小为
F。
(3)若将定值电阻
换成一个阻值更大的电阻，则电容充满电所用时间
（填“大于”
“小于”或“等于”）
。
8．（2025·河南焦作·二模）如图1 所示，运用此电路图研究电容器的电学特征。已知电源使
用了
的干电池（内阻可忽略不计）；灵敏电流表（
，内阻可忽略不计）、
电压表（内阻为
）、电阻
（阻值为
）和电容器
。
(1)下列操作和现象描述正确的是___________。
A．开关接1，对电容器充电，电流表示数瞬间增大后逐渐减小为零
B．开关接1，电压表示数逐渐增大，电路稳定后示数约为
C．开关接1，待电路稳定后断开开关，电压表示数不变
(2)开关接1，待电路稳定后迅速接2，电压表、电流表示数随时间的变化关系如图2 所示。已
知时间轴与电流图线所围图形的格子数约为230 小格，由此可知电容器充电后，存储电荷量
为 C。电容器的电容为 F（结果均保留2 位有效数字）。
(3)通过本实验，如何确定电容是电容器的固有属性，请把你对这一问题的见解填写在空格线
上 。
9．（2025·重庆·模拟预测）某同学用题图1 所示电路来探究一电容器的充放电性能。A 为理
想电流传感器， V 为理想电压传感器， R 为定值电阻，E 为直流电源（内阻r 不可忽略）。
主要实验步骤如下：
6
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①将电流传感器和电压传感器分别与计算机连接；
②将单刀双掷开关S 接1，利用计算机得到电流I 和电压U 随时间t 变化的图像；
③将单刀双掷开关S 接2，再次利用计算机得到电流I 和电压U 随时间t 变化的图像；
④导出所得的4 张图像，如题图2 所示。
请回答下列问题：
(1)开关S 接2 时的
图像是题图2 中的 （选填“A”或“B”）。
(2)开关S 接1 时的
图像如题图2 中C 所示，已知图中曲线与坐标轴围成的面积
，则该电容器的电容
（保留两位有效数字）。
(3)若题图2D 中M、N 区域的面积之比为1:1，则定值电阻
。
10．（2025·黑龙江·二模）某实验小组的同学利用如图甲所示的电路“研究电容器的充、放
电”，灵敏电流计的电流从正接线柱流入指针向右偏转，从负接线柱流入指针向左偏转。实
验时，先将单刀双掷开关接“1”，通过计算机描绘出的电流随时间的变化规律如图乙所示。
(1)将单刀双掷开关从断开到接“1”、稳定后接“2”、到再次稳定的全过程中，关于灵敏电流。
指针的偏转，下列说法正确的是_______。
A．先向右偏然后回到零，再向右偏然后回到零
B．先向右偏然后回到零，再向左偏然后回到零
C．先向左偏然后回到零，再向左偏然后回到零
D．先向左偏然后回到零，再向右偏然后回到零
(2)已知电源的电动势
。根据图乙，可知电容器的电容
F。（保留一位小
数）
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(3)实验时，如果仅将图甲中的定值电阻。
的阻值增大，则图乙中的充电时间将 （填
“变长”“不变”或“变短”）
11．（2025·福建·一模）某同学利用教材中的电路图（图甲）做“观察电容器充放电”实验，
充完电后将单刀双掷开关从1 断开，未接通2 时，发现微安表G 仍有示数，通过分析认为原
因在于电压表并非理想电表，电容器与电压表构成回路造成放电。为解决该问题，该同学设
计了如图乙所示电路进行实验。
实验器材如下：
A．电源E（电动势12V，内阻不计）
B．微安表G（满偏电流
，内阻
）
C．电阻箱R
D．单刀双掷开关S
E．电容器C
F．导线若干
实验步骤：
(1)根据图乙中的电路图在图丙中用笔画代替导线将实物电路连接完整；
(2)将微安表改装成12V 量程电压表，需将电阻箱R 的阻值调为
；
(3)将开关S 接1，电容器充电，微安表电流为
时，电容器两端电压为 V；
(4)电容器充电完成后，
时刻将开关S 从1 拨到2，记录下不同时刻的微安表示数i，并作
出电流i 随时间t 变化的图像如图丁所示，图线与坐标轴围成的区域面积约为75 个小方格的
面积，则可得该电容器的电容为 F（结果保留2 位有效数字）。
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12．（2025·福建福州·二模）如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因
素，使电容器带电后与电源断开，将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。观察静电计指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大
小。
(1)在实验中观察到的现象是______。（单选，填正确答案的标号）
A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小
B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
C．将左极板右移，静电计指针的张角变小
D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零
(2)某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，
一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。
①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有 （多选，填正确答案的标号）
A．增大电容纸的厚度 B．增大锡箔纸的厚度
C．减小电容纸的厚度 D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积
②用如图丙所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R 放电，在图丁中
放电电流的I − t 图线的a、b、c 三条曲线中，对应电阻最小的一条是 （选填“a”或
“b”或“c”）。
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13．（2024·四川自贡·模拟预测）如下图所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验
中，使电容器带电后与电源断开，电容器左侧极板A 和静电计外壳接地，电容器右极板B 与
静电计金属球相连。现请回答下列问题：
(1)此时静电计直接测量的是__________。
A．电容
B．电荷量
C．两板间场强
D．两板间的电势差
(2)实验开始时给电容器充电过程中其电荷量
、电势差
、电容
之间相互关系的图像如下
图所示，其中描述正确的是___________。
A．
B．
C．
D．
(3)改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感
器。保持B 板不动，将A 板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此
原理相同的是________；
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A．
B．
C．
D．
(4)该同学在同一电压下分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容
，充电时通过
传感器的电流随时间变化的图像如下图中①②所示，其中对应电容为
的电容器充电过程的
图像是 （选填①或②）
14．（2024·河南·模拟预测）将电流传感器与计算机相连，可以用来观察电容器的充、放电
现象。实验电路如图甲所示。定值电阻
，直流电源为恒压源（输出电压恒定），
S 是单刀双掷开关，C 为平行板电容器。
(1)先将开关S 拨至位置1，充电完毕，这时电容器上极板带 （填“正”或“负”）电，
再将开关S 拨至位置2，电容器放电电流随时间变化的规律如图乙所示，由图分析可知，恒
压源输出的电压为 V。
(2)图乙中图像和坐标轴围成的面积大约为40 格，则充电完毕时，电容器所带电荷量为Q=
C；由此求得电容器的电容C= F。（结果均保留二位有效数字）
(3)若仅将图甲中定值电阻换用阻值更大的电阻重新实验，则得到的电流随时间变化的图像与
坐标轴所围的面积与图乙的面积相比将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
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15．（2024·浙江台州·一模）
(1)研究小组用电压电流传感器探究电容器充放电现象，下列说法正确的是__________：
A．图1 电容器标识的2.5 V 是电容器的击穿电压
B．图2 开关打到1 时电容器开始充电，打到2 时电容器放电
C．图3 是电流传感器得到的图象，图4 是电压传感器得到的图象
D．图3 中t1 − t2和t2 − t3时间内对应图象与水平横轴围成的面积大小不相等
(2)研究小组利用图5 电路测量多用电表欧姆挡内部电阻和电池的电动势，欧姆表内部电路可
等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路。使用的器材有：多用电表，
电流表，滑动变阻器和导线若干。请完善以下步骤：
①将多用电表的选择开关调到欧姆“×10”挡，再将红、黑表笔短接 （填“机械”或
“欧姆”）调零；
②将图5 中多用电表的红表笔接A 端，黑表笔接B 端，那么电流表的右端应为接线柱
（填“+”或“ ”）；
−
③设电池的电动势为E，多用电表欧姆“×10”挡内部电路的总电阻为r，调节滑动变阻器，测
得欧姆表读数R 和电流表读数I，作出
图线，若图线斜率为k，截距为b，则可求得电
动势E = ，内部电路的总电阻r = （用物理量k、b 表示）。
(3)若欧姆表读数准确，则内部电路的总电阻测量值与真实值比 （填“偏大”或“不
变”或“偏小”）。
16．（24-25 高二上·安徽蚌埠·期中）在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连
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接电路。
(1)研究电容器充电过程，在图甲中将单刀双掷开关接 （选填“1”或“2”）。
(2)研究电容器放电过程时，显示出如图乙所示的I-t 图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以
用所围小方格的总面积近似代替，数出小方格数约为115 个，则电容器释放的电荷量约为
C；已知图甲中电源电压为10V（电源电压不变），据此估算出电容器的电容为 F
（计算结果保留三位有效数字）。
(3)若不改变电路其它参数，只增加放电电路中电阻的阻值，则此过程的I-t 曲线与坐标轴所围
成的面积将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．（2024·浙江金华·一模）如图甲所示为一个自制电容器，将两张锡箔纸作为两个电极，
三张电容纸作为绝缘介质，按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一
起卷成圆柱形，两根引线a、b 分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中
（两根引线露出），电容器即制作完成。
(1)以下哪些操作可以增加该电容器的电容______
A．增大电容器的充电电压
B．增大电容器的带电量
C．增大锡箔纸的正对面积
D．在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧
(2)现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S 置于a 端，电压随时间变化图像如图
丙所示。
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①充满电后电容器两端的电压为 V，若此时电容器所带电荷量为3×10-7C，则电容大小
为C= F。
②图中P 点对应的时刻充电电流约为 A。
18．（2024·河北·模拟预测）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源，定值
电阻
，电容器，单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U 和电流I 变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该
接入测 （电流、电压）的仪器。
(2)将单刀双掷开关S 与“2”端相接时，通过电阻R 的电流 （填“从a 到b”或“从b
到a”）。
(3)放电过程中电容器两端电压U 随时间t 变化关系如图乙所示。已知图线与坐标轴围成的面
积为
，最大电压为
，根据该图像可以粗略测出实验中电容器的电容
。
（用题中已知物理量表示）
19．（2024·河南濮阳·模拟预测）某同学做观察电容器充、放电并估测电容器的电容实验，
采用8V 的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流i 随时间
t 变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。
(1)下列说法正确的是（ ）
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A．单刀双掷开关S 掷向1 端，电容器放电
B．先将S 掷向1 端，然后掷向2 端，电容器电容先增大后减小
C．电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷
D．电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电
(2)用8V 的稳压直流电源对电容器先充满电，后电容器放电，电脑屏幕上显示出电容器在放
电过程中电流随时间变化的i-t 曲线如图乙所示，根据图像可估算出1s 到4s 内曲线下包含的
小格的个数大约为40 个，根据图像估算出释放的电荷量为 C（结果保留两位有效
数字）。
(3)根据前面的信息，计算出电容器的电容为 F（结果保留一位有效数字）
(4)如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时i-t 曲线与横轴所围成的面积将
（填“增大”“不变”或“变小”）；放电时间将 （填“变长”“不变”或“变
短”）。
20．（2024·辽宁·模拟预测）在“用传感器观察电容器的充放电过程”，实验中，按图甲所
示连接电路。单刀双掷开关
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。其中
表示电容器的电容，
表示电阻的阻值，
表示电源的电动势（电源内阻可忽略）。
(1)开关
改接2 后，电容器进行的是 （填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的
图像如图乙所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻
的阻值，则此过程的
曲
线与坐标轴所围成的面积将 （填“减小”“不变”或“增大”）；
(2)若
，结合放电过程获取的
图像，则加在电容器两极板的最大电压约为
V；
(3)改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电，两次充电对应的电容器电荷量
随时间变化的图像分别如图丙中
、
所示。根据图像分析：
、
两条曲线不同是
（填“
”或“
”）不同造成的；
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(4)电容器充电过程实际是克服极板上电荷的静电力做功，使电势能增加的过程（即极板间储
存电场能的过程），若某次充电过程的两极板间电压与电荷量的关系图像
关系图像如
图丁所示，请类比
图像求位移的方法，计算该充电过程电容器储存的电场能为
（用
，
表示）。
21．（2024·河北·模拟预测）某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示，他们用
两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后
接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。
(1)为增加该电容器的电容，应当（ ）
A．锡箔纸面积尽可能大
B．锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离
C．增大电容器的充电电压
D．减小电容器的充电电压
(2)为了测量该电容器电容的大小，该小组采用了如图甲所示的电路进行测量，其中电源电动
势为4.5V，内阻不计。该同学先将开关接1 为电容器充电，经过足够长时间再将开关接2，
利用传感器记录电容器放电过程，得到放电过程的I-t 图像如图乙所示。
根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 C（结果保留两位
有效数字），该电容器电容的测量结果为 F（结果保留两位有效数字）。若将图
甲中的电阻R 换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流 （填“变大”、
“变小”或“不变”），所得的I-t 图像与横轴所围的面积 （填“变大”、“变
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小”或“不变”）。
22．（23-24 高三下·辽宁·期中）某兴趣小组为了测量某一电容器的电容，设计了如图所示的
电路。电流传感器的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，将它与计算机相连，还能显
示出电流随时间变化的
图像。设电源电动势为E，内阻为r。
（1）将电阻箱阻值调为
。
（2）闭合开关，电源向电容器充电，直至充电完毕，得到
图像如图所示，数出图像与
坐标轴所围格子数为35，此时电容器所带的电荷量
C（结果保留1 位有效数字）。
（3）改变电阻箱接入电路的阻值R，重复前面两个步骤，得到多组对应的电阻箱阻值R 和电
容器所带的电荷量q，利用数据得到
的关系式为
。
（4）用多用电表的电压挡粗略测电池的电动势时，红表笔应该与电池的 （填“正极”
或“负极”）接触。
23．（2024·重庆·模拟预测）某兴趣小组欲测量自制电容器的电容大小。如图甲所示，该小
组先利用锡箔纸 （主要成分为铝）充当电容器的极板，用一叠 A4 纸充当电解质 （实验中
压紧），制作了一个电容器
，设计了如图乙所示的电路图，电池的电动势
，R 为
滑动变阻器，
为定值电阻，μA 为电流传感器，V 为电压表，S1为单刀单掷开关，S2为单刀
双掷开关，初始时： S1、S2均断开。请回答下列问题：
(1)在闭合S1前， 应将滑动变阻器的滑片P 滑至 （选填“
”或“
”） 端。
(2)闭合 S1 ，S2拨至1，调节滑片P，稳定后电压表示数如图丙，则其读数为
V；再将S2拨到位置2，记录电流传感器显示的电流随时间的变化关系
图像如图丁所示，
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则电容器的电容为 F （保留3 位有效数字）。
(3)若已知定值电阻
的阻值，能否结合题中所给数据测量出电流传感器μA 的阻值？并说明
理由： 。
24．（2024·辽宁大连·二模）如图甲所示为利用传感器研究电容器的实验电路。
（1）要求电压表示数能从零开始逐渐增大，请将图甲中的电路连接完整 ；
（2）闭合开关S 和
，对电容器C 充电，当充电完毕时电压表的示数
；
（3）然后断开开关
，电容器通过电阻R 放电，利用电流传感器得到放电电流I 随时间t 变
化图像如图乙所示，可估算电容器充电完毕时所带电荷量
C，则该电容
F；（保留两位有效数字）
（4）保持滑动变阻器的滑片位置不变，如果将电阻R 更换为阻值更大的电阻，重做实验，电
容器放电时的
图像用虚线表示，与原来放电图像进行比较，可能正确的是 。
A．
B．
C．
D．
25．（2024·河北·模拟预测）某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如
下实验器材：电源E（电动势为3V，内阻不计）、电容器C、电阻箱R、毫安表
、单刀双
掷开关S 和导线若干。
(1)根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 。
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(2)将开关S 拨至位置1，电容器充电完毕后，将开关S 拨至位置2，此过程得到的I—t 图像如
图丙所示，则电容器充电完毕后的电荷量为 C，电容器的电容C= F。（计算结果
均保留两位有效数字）
(3)如果不改变电路其他参数，只增大电阻箱R 接入电路的阻值，则此过程的I—t 曲线与坐标
轴所围成的面积将 （选填“减小”“不变”或“增大”）。
26．（2024·山西晋中·二模）如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使
用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V，S 是单刀双掷开关，
C 为平行板电容器。当开关S 接1 时平行板电容器充电，电容器充电完毕后，把开关改接2
进行放电，其放电电流随时间变化关系如图乙所示。
(1)由图乙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量q= C（保留2 位有效数字），如
果不改变电路其他参数，只减小电传感器阻R 的阻值，则放电时间将 （选填“变
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长”“不变”或“变短”）；
(2)在下列四个图像中，表示实验过程中通过传感器的电流随时间变化的图像为 ，电
容器两极板间的电压随时间变化的图像为 。
A．
B．
C．
D．
27．（2024·江西南昌·二模）物理学习小组通过放电法测量电容器的电容，所用器材如下：
电池；
待测电容器（额定电压20V）；
电压表（量程3V，内阻待测）；
电阻箱
（最大阻值为9999.9Ω）；
滑动变阻器
（最大阻值为20.0Ω）；
定值电阻
（阻值为2400.0Ω），定值电阻
（阻值为600.0Ω）；
单刀单掷开关
，单刀双掷开关
；
计时器；
导线若干。
先测量电压表的内阻，按如图（a）连接电路。
(1)将
的阻值调到 （填“零”或“最大”），逐渐调大
，使电压表满偏；然后，
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的滑动触头保持不动，调节
，使电压表的指针指在表盘中央，此时
的值为1200.0Ω，
则电压表内阻测量值为 Ω。
(2)按照图（b）所示连接电路，将开关
置于位置1，待电容器充电完成后，再将开关
置
于位置2，记录电压表电压U 随时间t 的变化情况，得到如图（c）所示的图像。不计电压表
内阻测量误差，当电压表的示数为1V 时，电容器两端电压是 V。
(3)不计电压表内阻测量误差，U－t 图像下有135 个小格，则通过电压表的电荷量为 C
（保留三位有效数字）。则电容器的电容为 F（保留两位有效数字）。
28．（2024·重庆·二模）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。
某同学想要用电流传感器探究电容电池特性，探究电路如图甲。
(1)第一次探究中，先将开关接1，待电路稳定后再接2.已知电流从上向下流过电流传感器时，
电流为正，则电容器充放电过程中的
和
图像是_____________。
A．
B．
C．
D．
(2)第二次探究，该同学先将开关接1 给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC 振荡电路
的电流变化规律。
①实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3 之后的LC 振荡电流的部分图像，
如图乙，根据图像中A、B 点坐标可知，振荡电路的周期
s（结果保留两位有效数
字）。
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②如果使用电动势更小的电源给电容器充电，则LC 振荡电路的频率将 （填“增大”
“减小”或“不变”）。
③已知电源电动势
，测得充电过程
图像的面积为
，以及振荡电路的周期
，可以
得到电感线圈的电感表达式
。（用测得的已知量表示）
29．（2024·山西晋中·模拟预测）某学习小组在实验室连接如图所示的电路图，用来探究矩
形波频率对电容器充放电的影响。
(1)设置电源，让电源输出图（a）所示的矩形波，该矩形波的频率为 Hz。
(2)闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期性变
化，结果如图（b）所示，A、B 为实验图线上的两个点。在B 点时，电容器处于 （填
“充电”或“放电”）状态。
(3)保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化
的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f 的关系图像，如图（c）所示，若已
知电容器的电容
，则当f=45Hz 时电容器所带电荷量的最大值Qm= C
（结果保留两位有效数字）。
(4)手机中的“计步功能”和“摇一摇功能”等需要用到加速度传感器，如图（d）所示是一
种常用的电容式加速度传感器的内部结构简化原理图，将传感器系统水平放置，图中绝缘质
量块的左端与一端固定的水平轻弹簧相连，右端与电容器的活动极板相连，G 为灵敏电流计，
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当系统静止时，弹簧处于原长状态，下列说法正确的是（ ）
A．系统向左匀速运动稳定时，通过灵敏电流计G 的电流从N 流向M
B．系统向左匀速运动稳定时，灵敏电流计G 中没有电流通过
C．当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G 的电流从N 流向M
D．当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G 的电流从M 流向N
30．（2024·全国·模拟预测）电容储能已经在各个方面得到广泛应用，利用超级电容储能将
成为未来主要的储能方式。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（额定电压为12V，电容标识不清）；
电源E（电动势为15V，内阻不计）；
电阻箱
（阻值为0~99999.9Ω）；
滑动变阻器
（最大阻值为10Ω，额定电流为2.5A）；
电压表V（量程为0~12V，内阻很大）；
开关
、
，电流传感器，计算机，导线若干。
(1)按照图甲连接电路，闭合开关
，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，电压表示数为10V 时，闭合开关
，得到电容器充电过程的
图像，如图乙所示，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为 C，本
电路中所使用电容器的电容约为 F（结果均保留两位有效数字）；
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变，断开
，闭合
，使电容器放电，然后再增大
的阻值，
闭合
、
，则电容器的充电时间 （选填“增大”“减小”或“不变”），计算机上
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显示的新的
图像与坐标轴围成的面积 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙图
中
图像与坐标轴围成的面积。
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