Question

如圖甲所示是一種測(cè)量電容器電容的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)是通過對(duì)高阻值電阻放電的方法，測(cè)出電容器充電至電壓U時(shí)所帶電荷量Q，從而再求出待測(cè)電容器的電容C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況如下：
A．按如圖甲所示的電路圖接好電路；
B．接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時(shí)電流表的示數(shù)是I₀=490μA，電壓表的示數(shù)U₀=8.0V．
C．?dāng)嚅_開關(guān)S，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔5s測(cè)讀一次電流i的值，將測(cè)得數(shù)據(jù)填入表格，并標(biāo)示在圖乙的坐標(biāo)紙上（時(shí)間t為橫坐標(biāo)，電流i為縱坐標(biāo)），如圖乙中小黑點(diǎn)所示．
（1）在圖乙中畫出i-t圖線；
（2）圖乙中圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是

在開始放電時(shí)電容器所帶的電量．

；
（3）該電容器電容為

1.0×10^-3

F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（4）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)把電壓表接在E、D兩端，則電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值

小

 （填“大”、“小”或相等）．

Answer 1

分析：（1）用平滑的曲線連接，作出圖象．
（2）由△Q=I?△t知，電荷量為I-t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積．
（3）計(jì)算面積時(shí)可數(shù)格數(shù)（四舍五入）．現(xiàn)由C=

Q

U

求得電容C．
（4）把電壓表接在E、D兩端，電荷是真實(shí)值，電壓相當(dāng)于路端電壓，比原來小．

解答：解：（1）作圖如圖所示．
（2）由△Q=I?△t知，電荷量為I-t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積：則面積為電容器在開始放電時(shí)時(shí)所帶的電荷量．
（3）查出格子數(shù)，由總格子數(shù)乘以每個(gè)格子的“面積”值求：Q=8.0×10^-3C
則C=

Q

U

=

8×10-3

8

=1×10^-3F
（3）電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值偏小，原因是若把電壓表接在E、D兩端，則電容器在放電時(shí)，有一部分電量會(huì)從電壓表中通過，從而使得通過電流表中的電量小于電容器的帶電量，從而使電容的測(cè)量值比它的真實(shí)值偏�。�
故答案為：
（1）如圖所示．

（2）在開始放電時(shí)電容器所帶的電量．
（3）1.0×10^-3．
（4）�。�

點(diǎn)評(píng)：本題明確圖象的面積的意義，學(xué)會(huì)面積的估算方法．能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，分析實(shí)驗(yàn)誤差．