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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

湖北省十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题(湖北卷)

电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线,探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路,探究电容器在不同电路中的充放电现象。

(1)、第一次探究中先将开关接1,待电路稳定后再接2。探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。

①已知电流从右向左流过电流传感器时,电流为正,则与本次实验相符的图像是

A.          B.             C.                 D.

②从图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究,下列判断正确的是

A.若只增大电阻箱R的阻值,电容器放电的时间将变短

B.若只增大电阻箱R的阻值,图像的面积将增大

C.在误差允许的范围内,放电和充电图像的面积应大致相等

(2)、第二次探究中,该同学先将开关接1给电容器充电,待电路稳定后再接3,探究振荡电路的电流变化规律。

③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像,选取了开关接3之后的振荡电流的部分图像,如图乙所示,根据图像中记录的坐标信息可知,振荡电路的周期s(结果保留两位有效数字)。

④已知电源电动势E,测得充电过程图像的面积为S,以及振荡电路的周期T,可以得到电感线圈的电感表达式。(以上物理量的单位均为国际单位制单位)

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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