教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 分层作业11 电容器 电容.ppt

12345678910111210.某实验小组利用如图甲所示的电路“观察电容器的充、放电现象”。(1)若将开关S接1,电容器上极板带(选填“正电”或“负电”),再将S接2,通过电流表的电流方向(选填“向左”或“向右”)。?(2)实验中所使用的电容器如图乙所示,当电容器两端电压为额定电压时,电容器极板上所带电荷量为C(结果保留两位有效数字)。?正电向左2.6123456789101112解析(1)将开关S接1,电容器上极板与电源的正极相接,则上极板带正电,再将S接2,电容器放电,所以通过电流表的电流方向向左。(2)由题图乙可知该电容器的额定电压为5.5V,电容C=0.47F,当电容器两端电压为额定电压时,电容器极板上所带电荷量Q=CU=0.47×5.5C=2.6C。12345678910111211.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d=4mm,充电后两极板电势差为120V。A板带正电,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm。求:(1)每个极板的带电荷量。(2)一个电子在P点具有的电势能(单位可使用eV)。(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能(单位可使用eV)。(4)两极板间的电场强度。123456789101112答案(1)3.6×10-4C(2)-90eV(3)120eV(4)3×104N/C解析(1)由Q=UC得Q=120×3×10-6C=3.6×10-4C。(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得Ek-0=-eUBA,Ek=120eV。12345678910111212.用电流传感器观察电容器的放电过程,传感器与计算机相连,还能显示出电流随时间变化的I-t图像。按照图甲所示连接电路。电容器可选几十微法的电容器。C组核心素养拔高练甲123456789101112先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像。如图乙所示。乙123456789101112一位同学得到的I-t图像如图丙所示。丙(1)在图丙中画一个竖立的狭长矩形(在图丙的最左边),它的面积的物理意义是什么?(2)怎样根据I-t图像估算电容器全部放电过程中释放的电荷量?试着算一算。123456789101112答案见解析解析(1)矩形的面积表示在0.2s内电容器放出的电荷量。(2)用数方格的方法估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量,方法是数小方格的个数,不足半个舍去,半个以上算一个。图中每个小方格表示8×10-5C,曲线与坐标轴围成的面积中有43个小方格,电容器全部放电过程中释放的电荷量约为8×10-5×43C=3.44×10-3C。(本题小方格个数在42~45范围内均视为正确,以对应的小方格数算出的电荷量也视为正确)123456789101112A组必备知识基础练题组一电容器及电容器的充、放电1.(2024北京高二期中)在研究电容器的充、放电实验中,把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向2端,电容器放电。电流传感器与计算机连接,记录这一过程中电流随时间变化的i-t图像如图乙所示,图线1表示电容器的充电过程,图线2表示电容器的放电过程。下列说法正确的是()123456789101112A.电容器放电过程中流过电阻R的电流方向由左向右B.电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能C.图乙中图线1与横轴所围图形的面积表示电容器充电后所带的电荷量D.图乙中形成图线2的过程中,电容器两极板间电势差降低得越来越快答案C123456789101112解析充电时电容器上极板带正电,放电时,电流由电容器的正极板流向负极板,所以电容器放电过程中流过电阻R的电流方向由右向左,A错误;电容器充电过程中电源释放的电能除了转化为电容器的电场能,还有一部分转化为内能,B错误;电流—时间图线与横轴所围图形的面积表示电荷量,所以图线1与横轴所围图形的面积表示电容器充电后所带的电荷量,C正确;由题图乙可知,放电过程中,电流变化得越来越慢,说明电势差也变化