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A-level物理考试电学重难点分析:电容充放电曲线

文章发布时间:2024-03-05 16:23:51文章来源:考而思在线阅读量:1274

电容充放电曲线是A-level物理中的电学部分知识点,也是A-level物理考试的重难点,关于电容充放电曲线你真的理解透彻了吗?事实上,在A-level物理中的电学部分,电压、电流、电阻等都是比较好理解的电学概念,但很多同学对什么是电容理解的不够透彻,尤其是电容的充放电曲线,下面A-level国际课程辅导老师为同学们分析一下这部分的知识。

A-level物理考试电学重难点:电容充放电曲线

电容器(Capacitor)简单来说就是两个平行的金属板,具有容纳电荷(Charge)的作用,对于一个电容器来说,其能容纳电荷的能力即为电容(Capacity)。

在A-level物理考试中,针对电容考察最多的即为充电放电电路,其电路图如图所示:

A-level物理考试电学重难点分析:电容充放电曲线

图中的开关为一个双向开关,一开始开关和A点连接,此时电池对电容充电;当电容充满电后,电容与电池断开,和灯泡连接,电容对灯泡放电。接下来A-level国际课程辅导老师来详细分析一下这一过程:

首先要了解的是,电容和电池的区别,电容的两个金属板上的电荷越多,电容的电压也越高,其电压和电容成正比;而电池的电压则和其内部的电荷量没有特别大的关系,即能输出稳定的电压。

电池对电容的充电过程:

一开始电容的金属板上完全没有电荷,这时电池和电容之间的电压最大,电池以一个比较大的电流对电容充电,随着电容上的电荷增多,电容的电压值也随之增高,由于电池和电容的电压差值不断变小,其充电电流也不断变小,电容上的电荷和电压增加的也就越来越慢,直至电容和电池的电压差值缓慢的变为零,充电过程完成。

充电过程图像:电流一开始最大,然后不断减小,但减小的速率在放缓;

电荷量和电压值一开始为零,然后不断增加,但增加的速率在放缓。具体如图所示:

A-level物理考试电学重难点分析:电容充放电曲线

电容放电过程:

一开始电容上的电荷量最多,电压也最高,所以放电电流最大,随着放电过程的持续,电容上的电荷不断变少,电压也减小,由于电压的减小,电流也随之变小,放电过程放缓,直至电容上的电荷量和电压完全耗尽变为零。

放电过程图像:电流/电压/电荷量都是一开始最大,然后不断减小,但减小的速率在放缓,三个图像是完全重合的,具体如图所示:

A-level物理考试电学重难点分析:电容充放电曲线

A-level物理考试中经常会考察对电容充放电的分析,或是对电容的实际应用:例如在现实生活中,当我们用汽车的遥控钥匙锁止汽车时,汽车的车灯会慢慢变暗,而不是突然关闭,起到为车主回家照明的作用,就是应用了电容放电过程中,电流会逐渐变小而不是突然减为零的物理原理。

关于电容充放电曲线这一A-level物理考试电学重难点的内容就到这里了,A-level物理考试涉及的内容非常广泛,如果没有系统的复习计划,复习效率会比较低。A-level考试成绩对你申请海外大学十分重要,为了确保A-level物理这一科不失分,最好是找一家专业的国际课程辅导机构进行专业的一对一A-level物理辅导,考而思是你不错的选择!考而思专注国际课程辅导16年,涵盖A-Level、IBGCSE、AP等众多课程辅导,打破地域限制,24小时在线答疑!

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