文档文本内容
第32 讲 电容器、实验：观察电容器的充、放电现象
目录
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考点一 观察电容器的充、放电现象.................................................................................................................................4
考向1：电容器充、放电现象的定性分析..............................................................................................................5
考向2：电容器充、放电现象的定量计算..............................................................................................................6
考点二 电容器的理解及动态分析.....................................................................................................................................8
考向1：电容器的理解..................................................................................................................................................9
考向2：两极板间电压不变的动态分析.................................................................................................................. 9
考向3：两极板电荷量不变的动态分析.................................................................................................................. 9
考向4：电容器中的平衡及运动问题....................................................................................................................10
. .12
基础巩固练.............................................................................................................................................................................. 12
综合提升练.............................................................................................................................................................................. 16
核心考点
1.电容器与电容：
电容器：由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成，是一种储存电荷和储存电能的元
件。
电容（C）：
定义式：C=Q/U（比值定义法，由电容器本身结构决定，与Q、U 无关）。其中Q 为一
个极板所带电荷量的绝对值，U 为两极板间的电势差。
决定式（平行板电容器）：C=εᵣS/(4πkd)。其中εᵣ为相对介电常数，S 为正对面积，d 为
两极板间的距离。
单位：法拉（F），1F=1C/1V。
2.平行板电容器的两类典型动态分析：
电容器始终与电源相连：电压U 不变。
改变d、S 或εᵣ→电容C 变化→极板电荷量Q=CU 变化→场强E=U/d 变化。
电容器充电后与电源断开：电荷量Q 不变。
改变d、S 或εᵣ→电容C 变化→电势差U=Q/C 变化→场强E=U/d=Q/(Cd)变化。
3.电容器的充、放电过程：
充电过程：电流从电源正极流向极板，极板电荷量Q 增大，电压U 增大，电场能增
大。充电电流逐渐减小至零。
放电过程：电流从极板流向导线，极板电荷量Q 减小，电压U 减小，电场能转化为其
他形式能（如内能或化学能）。放电电流逐渐减小至零。
实验现象：观察电容器的充、放电现象时，可用电流传感器或灵敏电流计（看到电流
方向相反），也可用电压表观察极板间电压的变化。
考情透析
1.题型与难度：主要以选择题形式出现，偶尔在计算题中作为电路的一部分考查。难度
基础→中档。
2.命题规律：
高频考查：平行板电容器的动态分析（两类典型情况：电压U 不变或电荷量Q 不
变）、电容的定义式C=Q/U 与决定式C=εᵣS/(4πkd)的区分与应用、结合E=U/d 分析场强变
化、充放电过程中电流方向和电量变化。
常规考法：直接考查对电容器基本概念的理解，或通过改变平行板电容器的d、S 等参
数，判断Q、U、E 等物理量的变化。
创新考法：常与带电粒子在电场中的运动（如粒子在电容器中的偏转、直线运动）、
电路动态分析（含电容器的电路，稳态时电容器相当于断路）结合命题；或通过充放电实
验装置（如用电流传感器观察i-t 图像）进行考查。
3.考查方向：侧重两类典型动态分析的分析思路与结论、平行板电容器的决定式与定义
式的灵活运用、匀强电场中E=U/d 在电容器中的理解与应用。
素养对接
1.比值定义法：理解C=Q/U 是比值定义法，电容C 由电容器本身结构（S、d、εᵣ）决
定，并不随Q 和U 的改变而改变。培养学生区分物理量的定义式与决定式的科学思维。
2.控制变量法：在平行板电容器的动态分析中，核心是分清变量（U 恒定或Q 恒定），
然后控制该变量不变，分析其他量（d、S、εᵣ）变化对C、Q、U 和E 的影响。培养控制变
量与因果推理的能力。
3.守恒思想与能量转化：理解电容器充电过程是电能转化为电场能的过程；放电过程是
电场能转化为其他形式能（如电能、内能、化学能）的过程。培养能量守恒与转化的观
念。
4.模型建构：将生活中的“电容器”（如手机触摸屏、闪光灯、电路中的滤波电容）抽
象为理想化的平行板电容器模型，并在计算中熟练应用公式。
学习目标
1.知识目标：
能准确写出电容的定义式C=Q/U 和决定式C=εᵣS/(4πkd)，并说出两者的区别与联系。
能准确分析平行板电容器在“始终与电源相连（U 不变）”和“充电后与电源断开（Q
不变）”两类情况下的动态变化（C、Q、U、E 的变化情况）。
能说出电容器充放电过程中，极板电荷量Q、两极板间电压U、电场强度E 及电流的方
向变化趋势。
能说出电容器在电路中的特点（稳态时相当于断路，其电压等于与之并联的电阻两端
电压）。
2.能力目标：
公式辨析能力：能熟练区分并选择使用定义式C=Q/U 和决定式C=εᵣS/(4πkd)。
动态分析能力：能按照“先分析不变量（U 或Q），再看决定因素变化（d、S、εᵣ）→
判断C→判断Q（或U）→判断E”的步骤，进行完整推理。
实验观察能力：能观察并描述充放电实验中的电流方向、电压变化，并能分析简单的i-
t 图像。
综合应用能力：能将电容器动态分析与带电粒子在电场中的加速/偏转、电路功率、电
荷量计算等结合，解决组合问题。
备考建议
1.熟悉“两类典型动态分析”的逻辑链条，形成条件反射：
第一类（U 不变——与电源相连）：
改变d（减小）→C=εᵣS/(4πkd)增大→Q=CU 增大→E=U/d 增大。
改变S（减小）→C 减小→Q 减小→E 不变（因为U 和d 不变）。
第二类（Q 不变——充电后断开电源）：
改变d（增大）→C 减小→U=Q/C 增大→E=U/d=Q/(Cd)=Q/[εᵣS/(4πk)]→E 不变（与d 无
关）。
改变S（减小）→C 减小→U 增大→E=U/d 增大（因为U 变大了而d 不变）。
改变介电常数εᵣ（插入电介质）→C 增大→U 减小→E 减小。
2.掌握“电容式传感器”的工作原理：
原理：通过改变平行板电容器的d（极板间距）、S（正对面积）或εᵣ（介电常数），
将非电学量（如位移、压力、液位高度、湿度）转化为电容的变化，进而转化为电信号。
3.重视“实验：观察电容器的充、放电现象”的操作与数据处理：
数据分析：常见的考查方式为电流传感器记录的i-t 图像。图像与时间轴围成的“面
积”表示充/放电过程中通过电路的电荷量。要从图像中读出电流衰减的趋势、电流最大
值、以及通过面积计算电量。
4.厘清“含容电路”中电容器的电压：
稳态分析：当电路稳定后，电容器所在支路相当于断路（因为电容器两极板间是绝缘
的）。此时，电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
动态分析：当电路中的开关断开或电阻变化时，电容器会充放电，此时支路有电流通
过。
5.强化易错点专项训练：
易错点一：乱用C=Q/U 中的Q。Q 是指一个极板上所带电荷量的绝对值，不是总电荷
量。
易错点二：混淆“始终与电源相连”和“断开电源”。做题第一步就是判断不变量是U
还是Q。
易错点三：错误认为E 与d 始终成反比。E=U/d 适用于U 不变的情况；若Q 不变，E 可
能不变（d 改变时）或变化（S、εᵣ改变时）。
易错点四：电路分析中，误认为电容器短路。稳态时，电容器相当于断路，分析流过
电阻的电流时，不要把电容器当作导线。
考点一 观察电容器的充、放电现象
【必备知识回顾】
1．实验原理(如图所示)
甲 电容器充电 乙 电容器放电
2．实验操作
(1)连电路，按原理图连接器材。
(2)单刀双掷开关S 接1，观察充电现象。
(3)单刀双掷开关S 接2，观察放电现象。
(4)关闭电源，整理器材。
3．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。
4．数据处理
(1)观察电流表示数变化，总结电容器充、放电电流的变化规律。
(2)可将电流表换成电流传感器，由计算机绘制充、放电的I－t 图像，由图像计算充、放电过程通过
电流传感器的电荷量。
方法：先算出一个小方格代表的电荷量，然后数出整个图像与横轴所围的面积中的方格数(大于半个
的按一个方格计算，小于半个的舍弃)。电容器充电或放电过程中电荷量为一个小方格代表的电荷量乘以
方格数。
(3)电容器两极板之间的电压等于电源电动势，由电容的定义式C＝估算出电容器的电容C。
5．误差分析
(1)电流测量和读数不准确带来误差。
(2)利用I－t 图像进行数据处理时也会造成误差。
【重难模型精讲】
考向1：电容器充、放电现象的定性分析
【典例1】（多选）(2026·河南省·单元测试)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的反应非常快，
可以捕捉到瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，还能显示出电流i随时间t变化的图像。如图1所
示，电源的电动势为8.0V ，单刀双掷开关先接通电键“1”，待电流传感器的示数为0后，再接通“2”，
电容器放电的i-t图像如图2所示，图线与坐标轴所围面积约40小格，则( )
A.电容器的放电量约为3.2×10
-3C
B.电容器的电容约为4.0×10
- 4 F
C.其他条件不变，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻，充电时间将变短
D.其他条件不变，只将电容器换成另一个电容较大的电容器，则得到的i-t图线与坐标轴所围成的面
积不变
考向2：电容器充、放电现象的定量计算
【典例2】(2026·湖南省张家界市·其他类型)简易电容器的结构示意图如图1所示，用两片锡箔纸做电
极，在两层锡箔纸中间夹以电容纸(某种绝缘介质)并一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶中，
电容器便制成了。
(1)为增加该电容器的电容，应当 (单选)。
A.换用介电常数小的电容纸
B.让锡箔纸面积尽可能大
C.让电容器的充电时间长一些
(2)采用如图2所示的电路测量该电容器电容的大小。电流传感器可以在计算机上显示出电流随时间变
化的关系图像。电源电动势E =8V ，先将开关S置于a端，对电容器进行充电，电容器充满电后，再把开
关S置于b端，电容器通过电阻R放电，放电电流随时间变化的I -t图像如图3所示(放电电流曲线与横轴间
图形面积共包含80个小格)。电容器充满电后的带电荷量为 C，电容器的电容C = F。(结果
均保留两位有效数字)
(3)若仅减小电阻R的阻值，则电容器的充电或放电时间将 (选填“不变”、“延长”或“缩
短”)。
【变式训练与拓展】
【变式1】(2026·江苏省无锡市·月考试卷)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 ；
(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I 0、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，只减小电阻箱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 。
【变式2】(2026·河南省·期末考试)某学校物理兴趣小组的同学利用如图1所示的电路来研究电容器的
充、放电过程。图中C1和C2是两个完全相同的电容器，电流传感器的内阻忽略不计，初始时电容器所带电
荷量均为0。
(1)某次充电、放电实验时，闭合S2，将开关S1拨至a，待电容器充电完成后，将开关S1拨至b，流经
电流传感器的电流i随时间t的变化规律如图2所示。已知电源电压为U，充电过程中的i-t图像所围的面积
为S0，则电容器C1的电容C = ，若放电过程中的i-t图像所围的面积为S，则S
S0
= 。
(2)某次实验时，先闭合S2，将开关S1拨至a，待电容器充电完成后，将开关S1拨至b，放电过程电流i
随时间t的变化规律如图3所示，图中阴影部分面积约为38个小正方形面积。然后断开S2，将开关S1拨至a，
待电容器充电完成后，将开关S1拨至b，放电过程中流过电阻R的电荷量为 C，若电源的电压为8V ，
则电容器C1的电容为 μF。
考点二 电容器的理解及动态分析
【必备知识回顾】
1．电容器
(1)组成：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。最简单的电容器是平行板电容器。
(2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值。
(3)电容器的充电、放电
①充电：两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在电容器中。
②放电：电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
③充电时电流流入正极板，放电时电流流出正极板。
2．电容
(1)定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 之比，叫作电容器的电容。其中
“电容器所带的电荷量Q”，是指一个极板所带电荷量的绝对值。
(2)定义式：C＝。推论：C＝。
(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)，1F＝106μF＝1012pF。
(4)物理意义：表示电容器储存电荷的特性。
(5)决定因素：电容C 的大小由电容器本身结构(大小、形状、两极板相对位置及电介质)决定，与电
容器是否带电及所带电荷量(或两端所加电压)无关。
3．平行板电容器的电容
(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与两极板间电介质的相对介电常数成
正比，与极板间的距离成反比。
(2)决定式：C＝，k 为静电力常量。
4．常用电容器：从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器。
5．击穿电压与额定电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将
被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫作击穿电压；电容器外壳上标的电压是工作电压，或称额定电压，
这个数值比击穿电压低。
【重难模型精讲】
考向1：电容器的理解
【典例3】(2026·广东省·其他类型)关于电容器，下列说法正确的是( )
A.所带电荷量越少，电容越小
B.所带电荷量越少，电容越大
C.极板间电压越高，电容越大
D.电容反映了电容器的自身属性，与极板间电压及所带电荷量无关
考向2：两极板间电压不变的动态分析
【典例4】(2026·山东省·月考试卷)某机械键盘为电容式按键，结构如图甲所示。每个键下面由相互平
行的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，其内部电
路如图乙所示，向下按键的过程中，下列说法正确的是( )
A.电容器的电容不变
B.电容器的电容减小
C.通过电表G的电流从a流向b
D.通过电表G的电流从b流向a
考向3：两极板电荷量不变的动态分析
【典例5】(2026·湖北省黄冈市·月考试卷)某同学利用电容式传感器设计了一款汽车油量监测系统，如
图所示，极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N通过一绝缘轻杆与漂浮在油面上的浮子
Q相连，浮子Q上下移动带动N上下移动，可通过测量电容器极板之间电压来监测油量的多少。当汽车油
量减少时，极板M、N的距离增大，若极板上电荷量保持不变，则该电容器( )
A.电容减小
B.极板间电压变小
C.极板间电压不变D.极板间电场强度变大
考向4：电容器中的平衡及运动问题
【典例6】(2026·江苏省·月考试卷)平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细
线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为θ，如图，那么：( )
A.保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ减小
B.保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则θ不变
C.电键S断开，仅将A板靠近B板，则θ增大
D.电键S断开，仅将A板远离B板，则θ减小
【变式训练与拓展】
【变式3】(2026·江苏省淮安市·月考试卷)如图所示，两块平行放置的金属板A、B与一电源相连，S闭
合后，两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.油滴带负电荷
B.若将A板向上平移一小段位移，G中有b→a的电流
C.若将A板向上平移一小段位移，油滴仍然静止
D.若将S断开，油滴立即做自由落体运动
【变式4】(2026·江西省·期末考试)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法
正确的是( )
A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【变式5】(2026·广东省·单元测试)手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现
的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固
定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动(不能上下移动)以改变电容器的电容。下列
说法正确的是( )
A.传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B.传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流
C.传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流
D.传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流
【答案】D
【方法规律】
1．对电容定义式C＝的理解
(1)一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电情况无关。
(2)不能理解为电容C 与Q 成正比，与U 成反比。
2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路
(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化。
(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
(4)用E＝分析平行板电容器两极板间电场强度的变化。
基础巩固练
1.(2026·江苏省·月考试卷)如图所示，电容器上标有“80V 1000 μF”字样。下列说法正确的是( )
A.电容器两端电压为0时其电容为零
B.电容器两端电压为80V 时才能存储电荷
C.电容器两端电压为80V 时储存的电荷量为0.08C
D.电容器两端电压低于80V 时其电容小于1000 μF
2.(2026·江苏省·单元测试)在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了
传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电
源的两极上。已知电流从a向b流过电流表时，电流表指针偏向a端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，
发现电流表指针偏向b端，下列判断正确的是( )
A.极板上的电荷量不变
B.极板上的电荷量变小
C.电容器的电容变大
D.电容器的电容不变
3.(2026·北京市市辖区·模拟题)富兰克林曾用莱顿瓶收集“天电”，莱顿瓶相当于电容器，其结构如图
所示。为提升莱顿瓶的电容值，以下做法正确的是( )
A.升高莱顿瓶的电压
B.增加铜杆上的电荷量
C.增加内外锡箔的高度
D.增加玻璃瓶壁的厚度
4.(2026·湖北省黄冈市·月考试卷)如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，
开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是(
)
A.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势不变
B.若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，P点电势升高
C.在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴不动，G中有方向为b→a的电流
D.在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为b→a的
电流
5.(2026·江苏省·联考题)一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开
关S接2，电容器C对电阻R放电，则下列说法正确是( )
A.充电过程中，电容器两极板间的电势差减小
B.放电过程中，流过电阻R的电流方向由M到N
C.仅增大电阻R，开关S接1时电容器充电的电荷量减少
D.仅增大电阻R，开关S接2时电容器放电的时间不变
6.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点
固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，φ表示P点的电势，
W 表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离l0，上述各物理量
与负极板移动距离x的关系图像中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2026·湖北省襄阳市·其他类型)如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向电阻为零可
以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路)连接，电源负极接地．初始电容器不带电，闭合开关稳定后，
一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态．下列说法正确的是( )
A.减小极板间的正对面积，带电油滴会向下运动
B.将上极板上移，则P点的电势升高
C.将下极板下移，则带电油滴在P点的电势能增大
D.无论哪个极板上移还是下移，带电油滴都不可能向下运动
8.(2026·北京市·单元测试)如图所示，平行板电容器极板与水平面成θ角放置，充电后与电源断开。有
一质量为m、电荷量为q的小球，从极板左侧沿水平方向飞入电场并沿直线飞出。下列推断正确的是( )
A.小球做匀速直线运动
B.仅使小球的电荷量加倍，小球依然做直线运动
C.仅使板间距加倍，小球依然做直线运动
D.仅使电容器转至水平，小球依然做直线运动
9.(多选)(2026·河南省南阳市·模拟题)如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀
双掷开关S与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为R1和R2( R1> R2)两种情况，两次得到的电流I随时间t
的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.实线是电阻箱阻值为R1时的结果
B.电路达到稳定时，电阻箱的阻值为R1时电容器所带的电荷量较大
C.S与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关
D.电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，其电容变大
10. (多选) (2026·上海市·期中考试)如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在
增大电容器两极板间距的过程中( )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
11.(2026·山东省·模拟题)某实验小组利用图(a)所示电路测量一电容器的电容，实验器材有：待测电容
器(电容标称值C0=1000 μF )、6节干电池、定值电阻R、电压传感器、电流传感器、计算机、单刀双掷开
关S、导线若干。
请回答下列问题：
(1)按图(a)连接实物电路。先将开关S从2端拨至1端，电源对电容器充电；再将开关S拨至2端，电容
器放电。传感器将信息即时输入计算机，屏幕上显示出如图(b)所示的电流I、电压U随时间t变化的I -t图
线、U -t图线，则曲线 (选填“①”“②”“③”“④”)表示电容器充电过程的U -t图线，曲
线 (选填“①”“②”“③”“④”)表示电容器放电过程的I -t图线。
(2)已知每节干电池的电动势为1.6V ，为了完成上述实验，至少需要将 节干电池串联作为电源
(3)根据图(b)估算当电容器充电完毕时所带的电荷量是 C，计算电容器的电容C = μF，
该值与C0的差异为|
C0-C
C0 |×100 % = %。(结果均保留2位有效数字)
综合提升练
1．（2024·辽宁·高考真题）某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度Cm的关系曲线如图（a）所示，
将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合
开关S 后，若降低溶液浓度，则（ ）
A．电容器的电容减小
B．电容器所带的电荷量增大
C．电容器两极板之间的电势差增大
D．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
2．（2024·甘肃·高考真题）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S 接1，电源E 给电容器C 充
电；开关S 接2，电容器C 对电阻R 放电。下列说法正确的是（ ）
A．充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加
B．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M 点流向N 点
C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小
D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R 的电流由N 点流向M 点
3．（2024·浙江·高考真题）图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不
变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则（ ）
A．极板间电势差减小
B．电容器的电容增大
C．极板间电场强度增大
D．电容器储存能量增大
4．（2025·江西·高考真题）超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，
优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q 和两极板间电压U 的变化，
下列说法正确的是（ ）
A．Q 增大，U 增大
B．Q 减小，U 减小
C．Q 减小，U 增大
D．Q 增大，U 减小
5．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰狳
设计的，逐渐增大施加于两极板压力F 的过程中，F 较小时弹性结构易被压缩，极板间距d 容易减小；F
较大时弹性结构闭合，d 难以减小。将该电容器充电后断开电源，极板间电势差U 与F 的关系曲线可能正
确的是（）
A．
B．
C．
D．
6．（2025·江苏·高考真题）如图所示，平行金属板与电源连接。一点电荷由a 点移动到b 点的过程中，
电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2 倍，再将该电荷由
a 移动到b 的过程中，电场力做功为（）
A．W
2
B．W
C．2W
D．4W
7．（2024·广西·高考真题）某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电
容器，电源E（电动势6V，内阻不计），电阻R1=400.0Ω，电阻R2=200.0Ω，电流传感器，开关S1、S2，导
线若干。实验步骤如下：
(1)断开S1、S2，将电流传感器正极与a 节点相连，其数据采样频率为5000Hz，则采样周期为____s；
(2)闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I—t 曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭
合瞬间流经电阻R1的电流为_____mA（结果保留3 位有效数字）；
(3)保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为
_____V；
(4)实验得到放电过程的I—t 曲线如图丙，I—t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为
0.0188C，则电容器的电容C 为_____μF。图丙中I—t 曲线与横坐标、直线t=1s 所围面积对应电容器释放的
电荷量为0.0038C，则t=1s 时电容器两极板间电压为_____V（结果保留2 位有效数字）。
8．（2025·全国卷·高考真题）电容器的形状变化会导致其电容变化，这一性质可用于设计键盘，简化
原理图如图所示。键盘按键下的装置可视为平行板电容器，电容器的极板面积为
、间距为d，电容
C =α S
d （α为常量）。按下键盘按键时，极板间的距离变为按压前的η倍；撤去按压，按键在弹力作用下
复位。电容器充电后：
(1)若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则按压后极板间的电压变为按压前的多少倍？
(2)若按压按键不改变电容器极板间的电压，则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的多少倍？
