2026高考物理总复习(人教)（粤）教师用书配套课件第九章 第7讲 实验 观察电容器的充、放电现象

第7讲实验：观察电容器的充、放电现象一、实验目的1.理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。2.了解电容器充、放电过程中,电路中的电流和电容器两端电压的变化规律，会计算电容器充、放电的电荷量。二、实验过程1.电容器的充电过程

2.电容器的放电过程

电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小到零。3.电容器充、放电时的能量转化充电后,电容器储存了电能。放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能。三、数据处理1.整个图像与横轴所围的面积的物理意义是整个充电或放电时间内通过电流表的电荷量，也等于充满电后或放电开始时电容器极板上的电荷量。2.估算电容器充电或放电过程中电荷量的方法是：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。四、误差分析1.电压表读数及电流表不够灵敏造成偶然误差。2.充放电时间较短、记录现象不够准确出现偶然误差。3.电容器电容较小和电源不稳定造成系统误差。五、注意事项1.电流表要选用小量程的灵敏电流计。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,以免烧坏电流表。考点一基础性实验［例1］

【定性分析】

(2023·

全国新课标卷,22)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的______(选填“正极”或“负极”)接触。正极【解析】电流从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，故用多用电表的电压挡检测电池的电压时，红表笔应该与电池的正极接触。

CA.迅速变亮，然后亮度趋于稳定B.亮度逐渐增大，然后趋于稳定C.迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭

电荷量

15.0

2

5.2

(1)按照图甲的电路图，把图乙中的器材连接成完整的实验电路。【答案】图见解析【解析】按照题图甲的电路图，实物图连接如图所示。

(3)分析图丙可知：①电容器放电过程电流的变化规律为：放电电流逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)，放电电流随时间的变化率逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)。减小减小【解析】由题图丙可知，电容器放电过程电流的变化规律为：放电电流逐渐减小，放电电流随时间的变化率逐渐减小。

漏电

考点二创新性实验［例4］

【实验情境的创新】

(2023·山东卷，14)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：

回答以下问题：

6.5

［例5］

【实验方法的创新】

(2024·广东汕头一模)收音机中可变电容器作为调谐电台使用，如图甲为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器电容大小的原理工作的，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将其接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。

从左到右A

(2)充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是____________________________________________。

电压表并非理想电表，电容器通过电压表放电【解析】用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，即电路中有电流，这是因为电压表不是理想电压表。(3)该同学做完实验，得到电容