Question

【題目】如圖甲所示是一種測量電容的實驗電路圖，實驗是通過對高阻值電阻放電的方法測出電容器充電至電壓為U時所帶的電荷量Q，從而再求出待測電容器的電容C。某同學在一次實驗時的情況如下：

a．按圖甲所示的電路圖連接好電路；

b．接通開關S，調節電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉接近滿刻度，記下此時電流表的示數I0=490μA，電壓表的示數U0=8.0V。

c．斷開開關S，同時開始計時，每隔5s或10s測讀一次電流I的值，將測得數據填入表格，并標示在圖乙的坐標紙上（時間t為橫坐標，電流I為縱坐標），結果如圖中小黑點所示；

(1)在圖乙中畫出I-t圖線________________；

(2)圖乙中圖線與坐標軸所圍成面積的物理意義是__________________________；

(3)該電容器電容為_________F(結果保留兩位有效數字）；

(4)若某同學實驗時把電壓表接在E、D兩端，則電容的測量值比真實值_________（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】 開始放電時，電容器所帶電量 1.0×10-3（0.95×10-3~1.2×10-3） 偏小

【解析】

(1)[1]根據圖中畫出的點作平滑的曲線作圖如圖所示

(2)[2]由

知電荷量為圖象與坐標軸所包圍的面積，則面積的物理意義為電容器在開始放電時所帶的電荷量；

(3)[3]數出圖乙中圖線與坐標軸所圍成面積約為32格，即電容器的電荷量為

則有

(4)[4]電容的測量值比它的真實值偏小，原因是若把電壓表接在E、D兩端,則電容器在放電時，有一部分電量會從電壓表中通過，從而使得通過電流表中的電量小于電容器的帶電量，從而使電容的測量值比它的真實值偏小。