Question

如圖1是用高電阻放電法測電容的實(shí)驗(yàn)電路圖，其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，從而求出其電容C．該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：
①按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路；
②接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接觸滿刻度，記下這時的電壓表讀數(shù)U0=6.2V和微安表讀數(shù)I0=490μA；
③斷開電鍵S并同時開始計(jì)時，每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)i，將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中；
④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以t為橫坐標(biāo)，i為縱坐標(biāo)，在圖2坐標(biāo)紙上描點(diǎn)（圖中用“×”表示），則

（1）根據(jù)圖示中的描點(diǎn)作出圖線．
（2）試分析圖示中i-t圖線下所圍的“面積”所表示的物理意義．
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖線，估算當(dāng)電容器兩端電壓為U0時所帶的電荷量Q0，并計(jì)算電容器的電容．

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)算面積時可數(shù)格數(shù)（四舍五入），然后由C=

Q

U

求得電容C．

解答：解：（1）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)所描出的點(diǎn)，用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來，作出圖象，圖象如圖所示．
（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時所帶的電荷量．
（3）由圖示圖象可知，“面積”格數(shù)約32～33格．電容器電容為U_o時，電荷量Q=8.00×10^-3C（8.00×10^-3C～8.25×x10^-3C均正確），電熱器的電容C=

Q

U

=

8×10-3

8

=1×10^-3F；
故答案為：（1）圖象如圖所示；（2）圖中i-t圖線下所圍的“面積”表示斷開電鍵后通過電阻R的電荷量，
（3）電容器的電容為1×10^-3F．

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