题目内容

精英家教网（1）一兴趣实验小组进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就越
 
．为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为
 
μF
 充电时间（s）  4  8  12  16  20  24
 两极板间电压（v）  4.03  8.02  12.02  15.99  20.01  24.03
（2）如图所示是定性研究平行板电容器电容的影响因素的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，指出图甲、乙所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况：
①正对面积增大时，静电计指针的偏转角度
 
；
②板间距离减小时，静电计指针的偏转角度
 
．
分析：（1）静电计测定电容器极板间的电势差，极板间的电势差越大，静电计指针的偏角越大．根据电流的定义式I=
q
t
求出电容器的电荷量，再由电容的定义式C=
Q
U
求解电容．
（2）根据电容的决定式C=
?S
4πkd
，判断电容的变化，再根据电容的定义式C=
Q
U
判断电势差的变化，即可判断静电计指针偏转角的变化．
解答：解：（1）静电计测定电容器极板间的电势差，静电计指针偏角越大，这说明电容器两极板间的电势差越大．
由第1-6组数据可得：电容器的带电量为 Q1=It1；Q2=It2；…Q6=It6；
电容的定义式C=
Q
U
得：电容分别为：C1=
Q1
U1
；C2=
Q2
U2
；…C6=
Q6
U6
；
则电容为 C=
C1+C2+C3+C4+C5+C6
6

代入数据解得：C=5.0×103μF
（2）①正对面积增大时，根据C=
?S
4πkd
可知，电容增大，电容器的带电量Q不变，根据电容的定义式C=
Q
U
判断得知电容器极板间的电势差减小，则静电计指针偏转角度减小．
②板间距离减小时，电容变大，根据C=
Q
U
判断得知板间的电势差变小，则静电计指针的偏转角度减小．
故答案为：
（1）大；5.0×103；（2）①减小；②减小
点评：本题要了解静电计的作用，掌握电容的定义式C=
Q
U
，知道要多次测量取平均值来求解电容，可减小测量误差．
对于电容器的动态分析，关键由电容的决定式C=
?S
4πkd
和电容的定义式C=
Q
U
结合去分析．
练习册系列答案
相关题目
某课外兴趣小组利用如图1所示的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”

（1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系，如图2所示图象中能表示该同学实验结果的是
A
A
．
（2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某此实验中一段纸带的打点记录如图3所示，则小车运动的加速度大小为
7.5
7.5
m/s2（保留3位有效数字）
（3）实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小为v，钩码的质量为m，小车的总质量为M，设重力加速度为g，则mgs
大于
大于
 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小车动能的变化．
一兴趣小组用如图1所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”．精英家教网
（1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是
 

A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
C．适当垫高长木板有滑轮的一端
D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
（2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图2所示，则实验中小车的加速度a=
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
（2011?海淀区一模）（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是
AC
AC

    A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
    B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
    C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？
（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为
50.15
50.15
mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为
4.700
4.700
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为
220
220
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效数字）
I、①用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是
1.705
1.705
mm
②用游标为50分度的卡尺，测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图．可读出圆筒的内径为
52.12
52.12
 mm．

II、一兴趣小组用如图所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体的质量、物体受力的关系”．
（1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力的大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是
BD
BD

A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
C．适当垫高长木板有滑轮的一端
D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
（2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图所示，则实验中小车的加速度a=
0.393
0.393
m/s2（结果保留三位有效数字）

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