Question

如圖1所示是一種測量電容的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)通過對高阻值電阻放電的方法測出電容器充電至電壓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(xué)在一次實(shí)驗(yàn)時的情況如下：

1．按下圖所示的電路圖接好電路；

2．接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時電流表的示數(shù)I₀＝490 μA，電壓表的示數(shù)U₀＝8.0 V，I₀、U₀分別是電容器放電時的初始電流和電壓；

3．?dāng)嚅_開關(guān)S，同時開始計(jì)時，每隔5 s或10 s測讀一次電流i的值，將測得數(shù)據(jù)標(biāo)示在如圖2所示的坐標(biāo)紙上(時間t為橫坐標(biāo)，電流i為縱坐標(biāo))，結(jié)果如圖中小黑點(diǎn)所示(提示：處理相關(guān)問題時，可以應(yīng)用公式i＝)．

(1)在圖2中畫出i－t圖線．

(2)圖2中圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是________．

(3)該電容器的電容為________F．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

答案：
解析：

講析：(1)用圖象法處理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法．在畫圖的過程中要用光滑曲線． 　　(2)對于i－t圖線與時間軸所圍的面積就是表示電荷量，而從實(shí)驗(yàn)圖線可看出，此電容器放電完畢，說明此電荷量就等于在開始時電容器所帶的電荷量．所以圖2中圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是電容器充電完畢時所帶的電荷量． 　　(3)通過圖線所圍面積可計(jì)算出電容器的帶電量約為Q＝8×10－3 C，由C＝＝F＝1.0×10－3 F． 　　點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)很巧妙地把較難測量的物理量變成可測量的物理量，這是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．關(guān)于圖象與橫軸所圍“面積”所表示的物理意義，在復(fù)習(xí)中要多加總結(jié)．