Question

如图1是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：
①按电路图接好实验电路；
②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接触满刻度，记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA；
③断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；
④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在图2坐标纸上描点（图中用“×”表示），则

（1）根据图示中的描点作出图线．
（2）试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义．
（3）根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U0时所带的电荷量Q0，并计算电容器的电容．

Answer 1

分析：（1）用平滑的曲线连接，作出图象．
（2）由△Q=I?△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积．
（3）计算面积时可数格数（四舍五入），然后由C=

Q

U

求得电容C．

解答：解：（1）根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，作出图象，图象如图所示．
（2）由△Q=I?△t知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积：则面积为电容器在开始放电时时所带的电荷量．
（3）由图示图象可知，“面积”格数约32～33格．电容器电容为U_o时，电荷量Q=8.00×10^-3C（8.00×10^-3C～8.25×x10^-3C均正确），电热器的电容C=

Q

U

=

8×10-3

8

=1×10^-3F；
故答案为：（1）图象如图所示；（2）图中i-t图线下所围的“面积”表示断开电键后通过电阻R的电荷量，
（3）电容器的电容为1×10^-3F．

点评：本题明确图象的面积的意义，学会面积的估算方法．能根据实验原理，分析实验误差．