《2025年同步解析与测评课时练人民教育出版社物理必修第三册人教版增强版》

(二)电流传感器可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间变化的图像。按图甲连接电路，提供8 V直流电源，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。

3. 由图线可以看出电容器放电有何特点？在图中画一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？
4. 怎样根据图乙的I - t图像估算电容器在整个放电过程中释放的电荷量？试着算一算。
5. 放电过程中，电流最后减小到0，说明两极板的电荷量有什么关系？

答案： 3. 由图线可知，电容器放电随时间延长变得缓慢。因为Q = It，所以竖直狭长矩形的面积表示在这段时间内电容器释放的电荷量。
4. 根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子代表的电荷量为8×10⁻⁵C，大于半格算一个，小于半格舍去，图线所包含的格子个数为38，所以释放的电荷量是Q = 8×10⁻⁵C×38 = 3.04×10⁻³C。
5. 说明两极板带等量异种电荷，电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值。

【例1】（多选）关于电容器的充、放电，下列说法正确的是（ ）
A. 充、放电过程中外电路有变化的电流
B. 充、放电过程中外电路有恒定电流
C. 充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D. 放电过程中电容器中的电场能逐渐减少

答案： AD

【例2】照相机的电子闪光灯能在不到$\frac{1}{1000}$ s的短暂时间内发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安。照相机的电源能够提供的电流却非常小，为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？

答案： 这是因为照相机中有电容器，照相机中的电源先给电容器充电，当闪光灯被触发后，电容器中储存的能量瞬间释放出来，从而使灯发出耀眼的白光。