Question

【題目】如圖甲所示是一種測量電容的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)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(xué)在一次實(shí)驗(yàn)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(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=490μA，電壓表的示數(shù)U0=8.0V。

c．?dāng)嚅_開關(guān)S，同時開始計(jì)時，每隔5s或10s測讀一次電流I的值，將測得數(shù)據(jù)填入表格，并標(biāo)示在圖乙的坐標(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；

(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__________________________；

(3)該電容器電容為_________F(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

(4)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時把電壓表接在E、D兩端，則電容的測量值比真實(shí)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(jù)圖中畫出的點(diǎn)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(biāo)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(shù)出圖乙中圖線與坐標(biāo)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(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，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(shí)值偏小。