Question

照图甲连接电路．电源用直流8V左右，电容器可选几十微法的电解电容器．先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线．一位同学测得I-t图象如图乙所示，他的电源电压时8V．
（1）在图中画出一个竖立的狭长矩形（在图乙最左边），它的面积的物理意义是什么？

电容器在此0.1s内所放电荷量

（2）根据图乙估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量Q=

3.62×10^-3～3.68×10^-3

C
（3）根据以上数据估算的电容是多少C=

4.4×10^-4～4.6×10^-4

F 

Answer 1

分析：（1）由图象的含义可知，横轴与纵轴的乘积即为电量，即可求解；
（2）通过横轴与纵轴的数据，求出一个格子对应的电量，再结合图象所包含的面积，算出多少个格子，从而即可求解；
（3）根据电容器的电容C=

Q

U

可知，结合电量与电势差，即可求解．

解答：解：（1）根据图象的含义，因Q=It，所以竖直狭长矩形的面积表示为：在0.1s内电容器的放电量；
（2）根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为0.08×10^-3C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为45，
所以释放的电荷量是q=0.08×10^-3C×45=3.6×10^-3C；
（3）根据电容器的电容C=

Q

U

可知，C=

3.6×10-3

8

F=4.5×10^-4F；
故答案为：（1）电容器在此0.1s内所放电荷量
（2）3.62×10^-3～3.68×10^-3 C
（3）4.4×10^-4～4.6×10^-4 F

点评：考查图象的含义，知道如何通过图象求电量，掌握电容器的电容公式，理解其比值定义法．