2024_2025学年新教材高中物理课后落实8电容器的电容含解析新人教版必修第三册.doc
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电容器的电容
(建议用时:40分钟)
◎题组一电容器充、放电过程的理解
1.下列关于电容器的相关学问描述正确的是()
甲乙
丙丁戊
A.图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间的电压U等于电源的电动势E
B.图乙为电容器放电示意图,放电过程中电流大小保持不变
C.图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容器运用时都严格区分正负极
D.图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样,说明该电容器只有两端加上5.5V的电压时电容才为1.0F
A[题图甲为电容器充电过程,电容器上极板与电源的正极相连,故上极板带正电,充完电后两极板间的电压U等于电源的电动势E,故A正确;题图乙为电容器放电过程,若电容器上极板带电荷量为+Q,则放电过程中通过电流表的电流方向从右向左,且电流渐渐减小,故B错误;题图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,前者运用时严格区分正负极,后者没有,故C错误;题图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样,说明该电容器两端电压最大值为5.5V,而电容与电容器的电压及电荷量均无关,总是为1.0F,故D错误。]
2.某同学利用电流传感器探讨电容器的放电过程,他按如图甲所示连接电路。先使开关S接1,电容器很快充电完毕,然后将开关掷向2,电容器通过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更的I-t曲线如图乙所示。他进一步探讨滑动变阻器的阻值变更对曲线的影响,断开S,先将滑片P向右移动一段距离,再重复以上操作,又得到一条I-t曲线,试验发觉,放电时间比原来延长。针对以上试验现象下列推断正确的是()
甲
乙
A.因放电时间延长,所以新曲线与坐标轴所围面积将增大
B.因两次放电的电荷一样多,所以新曲线会与原曲线重合
C.在放电过程中,电容器的电容随所储存的电荷量的削减而减小
D.图乙中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量
D[I-t图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量,故D正确;两次电容器的带电荷量Q=CE没有变更,所以曲线与坐标轴所围面积不变,故A错误;将滑片P向右移动后,放电电荷量不变,但时间延长,所以图线与纵轴和横轴的交点变更,图像不重合,故B错误;在放电过程中,电容器的电容与所储存的电荷量无关,故C错误。]
◎题组二对电容器电容的理解
3.如图是一个电解电容器,由标注的参数可知()
A.电容器的击穿电压为450V
B.当电容器的电压低于450V时,电容器无法工作
C.给电容器加90V电压时,电容器的电容为200μF
D.电容器允许容纳的最大电荷量为0.45C
D[由标注的参数值可知,450V指的是工作的额定电压,不是击穿电压,低于450V的时候,电容器也可以工作,故A、B错误;电容器的电容值由其内部构造所确定,与其工作电压无关,故C错误;由C=eq\f(Q,U)可得,Q=UC=450×1000×10-6C=0.45C,故D正确。]
4.如图所示为一只极距变更型电容式传感器的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变更时,电容C便发生变更,通过测量电容C的变更就可知道两极板之间距离d的变更状况。下列选项能正确反映C与d之间变更规律的图像是()
ABCD
A[由平行板电容器电容的确定式C=eq\f(εrS,4πkd)可知,电容C与两极板之间距离d成反比,在第一象限反比例函数图像是双曲线的一支,选项A正确。]
5.如图所示,电源A两端的电压恒为6V,电源B两端的电压恒为8V,当开关S从A扳到B时,通过电流计的电荷量为1.2×10-5C
A.2×10-5
B.1.5×10-6
C.6×10-4
D.8.6×10-7
D[当开关S接A时,电容器上极板带正电,所带电荷量Q=CUA,当开关S扳到B时,电容器上极板带负电,所带电荷量Q′=CUB,该过程中通过电流计的电荷量ΔQ=Q+Q′=C(UA+UB)=1.2×10-5C,解得电容C≈8.6×10-7
◎题组三常见电容器
6.关于以下四幅图的说法中,正确的是()
甲乙
丙丁
A.甲图所示为可变电容器,动片旋出时可以使其与定片的距离增大,从而变更电容
B.乙图所示装置可以用来储存电荷
C.丙图中电容器只要与电源相连,电流表的示数始终不为零
D.丁图所示是电解电容器,电容器表面所标电压80V为击穿电压
B[题图甲所示为可变电容器,动片旋出时与定片的距离不变,通过减小极板间的正对面积来变更电容,A错误;题图乙构成一个简易的电容器,能够储存电荷,B正确;题图丙中,在电容器充电的过程