题目内容
【题目】如图甲所示是一种测量电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下:
a.按图甲所示的电路图连接好电路;
b.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0=490μA,电压表的示数U0=8.0V。
c.断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s测读一次电流I的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流I为纵坐标),结果如图中小黑点所示;
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(1)在图乙中画出I-t图线________________;
(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是__________________________;
(3)该电容器电容为_________F(结果保留两位有效数字);
(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端,则电容的测量值比真实值_________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】
开始放电时,电容器所带电量 1.0×10-3(0.95×10-3~1.2×10-3) 偏小
【解析】
(1)[1]根据图中画出的点作平滑的曲线作图如图所示
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(2)[2]由
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知电荷量为
图象与坐标轴所包围的面积,则面积的物理意义为电容器在开始放电时所带的电荷量;
(3)[3]数出图乙中图线与坐标轴所围成面积约为32格,即电容器的电荷量为
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则有
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(4)[4]电容的测量值比它的真实值偏小,原因是若把电压表接在E、D两端,则电容器在放电时,有一部分电量会从电压表中通过,从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量,从而使电容的测量值比它的真实值偏小。
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