题目内容
【题目】利用电容器通过高电阻放电可以测电容器的电容,其电路图如图所示。其测量原理如下:电容器充电后,所带电荷量Q与两极板间电势差U与电容C之间满足一定的关系,U可由直流电压表直接读出,Q可由电容器放电测量。使电容器通过高电阻放电,放电电流随电容器两极板间电势差U的下降而减小,通过测出不同时刻的放电电流值,直到I=0,作出放电电流1随时间变化的I-t图象,求出电容器所带的电荷量,再求出电容器的电容值。在某次实验中,所给实验器材有:
A.直流电源(8V)
B.滑动变阻器(0-10Ω)
C.滑动变阻器(0-10kΩ)
D.固定电阻(10Ω)
E.固定电阻(10kΩ)
F.待测电容器C
G.电流表A
H电区表V
I.开关S′和S,导线若干
(1)滑动变阻器应选择____________,固定电阻应选择___________。(填仪器前面的字母)
(2)以放电电流为纵坐标,放电时间为横坐标,在坐标纸上作充电电压为U=8V时的I-t图像,下图为一次实验所得的I-t图像。
估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量Q=_________C(保留两位有效数字)。
根据以上数据估算的电容是C=________F(保留两位有效数字)。
【答案】 B E (3.3-3.4)×10-3 (4.1-4.3)×10-4
【解析】(1)为了更好的控制电路,所以滑动变阻器应选择阻值小一点的滑动变阻器故选B;电容器在电路中相当于断路,所以应该使用一个阻值比较大的定值电阻并联,这样更有利于测其电压,故选E
(2)图像所包围的面积即为电容器所带的电荷量,根据图中数据一个小格代表的电荷量为 ,则电容器所带的总电荷量为: ;
由 得:
综上所述本题答案是:(1). B (2). E (3). (3.3-3.4)×10-3 (4). (4.1-4.3)×10-4