Question

如圖甲所示是一種測量電容的實驗電路圖，實驗是通過對高阻值電阻放電的方法，測出電容器充電至其兩端電壓為U時所帶電量Q，從而再求出電容器的電容C.某同學(xué)在一次實驗時的情況如下：接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)近滿刻度，記下此時電流表的示數(shù)是I₀＝490 μA，電壓表的示數(shù)U₀＝6.0 V，I₀、U₀分別是電容器放電時的初始電壓和電流．?dāng)嚅_開關(guān)S，同時開始計時，每隔5 s(10 s)測讀一次電流I的值，將測得數(shù)據(jù)填入如下所示的表格中．

(1)在圖乙坐標(biāo)系上畫出I－t圖線；

(2)圖乙中圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是_______________________________．

(3)該電容器的電容為：_______________ ________________________________.

電流I/μA	490	380	280	230	180	100	50	25	10
時間t/s	0	5	10	15	20	30	40	50	55

Answer 1

解析　(1)根據(jù)實驗所記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中作I－t圖像(如圖丙所示)，注意作圖時要描點(diǎn)作圖，然后用平滑的曲線連接；(2)由電流強(qiáng)度的定義式q＝It和在坐標(biāo)紙中作出的I－t圖線與運(yùn)動學(xué)中的v－t圖線類比可知，I－t圖線與時間軸所圍成的面積表示放電過程中通過回路的總電量；(3)I－t圖線與時間軸所圍成的方格數(shù)為34個，則算出放電過程中通過回路的總電量為q＝34×50×10^－6×5 C＝8.5×10^{－3 C(32}～36個均可)，由電容定義式可知C＝＝F＝1.42×10^－3F(1.33×10^－3～1.50×10^－3均正確)．

答案　(1)見解析　(2)放電量　(3)1.42×10^－3 F