精选问答
如图甲所示是某实验小组探究一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至某电压时所带电荷量，从而再求出待测电容器的电容C．此实验小组在一次实验时的情况如下：A．按如图甲所示的电路图接好电路；B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0=490μA，电压表的示数U0=8.0V．C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点

2019-06-24

如图甲所示是某实验小组探究一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至某电压时所带电荷量，从而再求出待测电容器的电容C．此实验小组在一次实验时的情况如下：
A．按如图甲所示的电路图接好电路；
B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0=490μA，电压表的示数U0=8.0V．
C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点所示．用光滑曲线把黑点连接起来就可画出i-t图线．
请你回答下列问题：
①图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是______．
②若①中的“面积”用符号Q表示，则该电容器电容可表示为C=
Q
U0
Q
U0
，数值为______F（结果保留两位有效数字）；
③若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值____________，
原因是______．
优质解答
（1）用平滑的曲线连接．如图所示
由△Q=I•△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积，则面积为电容器充电到电压为U0时所带的电荷量．
（2）电容可由公式C=
Q
U0
求解．
数出图线与两坐标轴所围的格子数，超过半个数一个，不足半个舍去，由总格子数乘以每个格子的“面积”值求得：Q=8.0×10-3C，又U0=8V
则解得C=1.0×10-3F
（3）电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小．
故答案为：
（1）电容器充电完毕时所带的电量
（2）
Q
U0
，1.0×10-3F
（3）偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小． （1）用平滑的曲线连接．如图所示
由△Q=I•△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积，则面积为电容器充电到电压为U0时所带的电荷量．
（2）电容可由公式C=
Q
U0
求解．
数出图线与两坐标轴所围的格子数，超过半个数一个，不足半个舍去，由总格子数乘以每个格子的“面积”值求得：Q=8.0×10-3C，又U0=8V
则解得C=1.0×10-3F
（3）电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小．
故答案为：
（1）电容器充电完毕时所带的电量
（2）
Q
U0
，1.0×10-3F
（3）偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小．
相关问答