Question

如图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时所带的电荷电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，使小量程电流表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U₀＝6.2V和电流表读数I₀＝490μA；(3)断开开关S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次电流表的读数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(数据已在图中描点)，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“×” 表示)．则：

①根据图示中的描点画出图像．

②试分析图示中i－t图下所围的“面积”所表示的物理意义．

③根据以上实验结果和图像，估算当电容器两端电压为U₀所带的电量Q₀，并计算电容器的电容C．

　

Answer 1

答案：
解析：

①根据图中描点，绘圆滑曲线如图所示． 　　注：a．不能画成折线． 　　b．曲线与横轴应相切． 　　②i－t图线下所围的面积表示断开开关后通过电阻的总电量，即电容器的电压为U0时所带电量Q0． 　　③如图所示，i－t图线中每个方格的面积表示为2.5×10－4C的电量经估算i－t图线下围入约32格(30格～32格均算正确)． 　　因此电容器在电压力U0时所带电量Q0＝32×2.5×10－4C＝8.0×10－3C 　　电容器电容测量值为C＝＝＝1.3×10－3F． 　　注：电量Q0在7.7×10－3C～8.0×10－3C之间、电容C在1.2×10－3～1.3×10－3F之间均可．