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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

湖南省长沙市望城区第六中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

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。电源电动势为 , 内阻可以忽略。单刀双掷开关S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。

(1)开关S改接2后,电容器进行的是(填“充电”或“放电”)过程,此过程中流经电阻R上的电流方向(填“自上而下”或“自下而上”)。实验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R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)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量 , 则该电容器的电容为 , 放电过程中电容器的电容将(填“减小”“不变”或“增大”)。

举一反三
为探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系及观察电容器的放电现象而设计了如图甲所示的实验电路。A、B为完全相同的电容器,电压表为数字电压表,对电路没有影响,R为电阻箱,电流传感器可以像电流表一样测量电流还能输出电流随时间变化的图像。

实验一:探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系

(1)操作步骤如下:

①把旋转式开关接1,电源给电容器A充电一段时间后,电压表示数为U;

②保持断开,把旋转式开关接2(注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触,以免所带电荷漏掉),电压稳定后电压表的示数为{#blank#}1{#/blank#};

③断开旋转式开关闭合开关 , 使B的两极板间电荷全部放掉,随后再断开开关

④多次重复骤②③;

通过该实验可得出的结论是{#blank#}2{#/blank#}。

实验二:观察电容器的放电现象

(2)操作步骤如下:

①把旋转式开关接1,电源给电容器A充电一段时间后,电容器A的两板间电压稳定;

②电阻箱选择合适的电阻值,旋转式开关接3,电容器通过电阻箱R放电,传感器将电流信息传入计算机,输出电流随时间变化的图像;

③改变电阻箱的电阻值,得出图像图乙所示,其中实线a为阻值为时放电电流随时间变化的曲线,阻值调节为后()重新充电再放电,放电电流随时间变化的曲线应该是图乙中的虚线{#blank#}3{#/blank#}(选填“b”、“c”或“d”)。

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