如图12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时所带的电荷量Q,从而求出其电容C...
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如图12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时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的*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,使微安表的指针接近满刻度,记下这时的电压表读数U0=6.2 V和微安表读数I0=490 μA;③断开电键S并同时开始计时,每隔5 s或10 s读一次微安表的读数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,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)根据图示中的描点作出图线.
(2)试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义.
(3)根据以上实验结果和图线,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.
图12
【回答】
解:(1)根据描点绘出圆滑的曲线如图所示.
注:(a)绘出折线不得分;(b)绘出的曲线应与横轴相切,否则酌情扣分.
(2)图中i-t图线下所围的“面积”表示断开电键后通过电阻R的电量,即电容器两端电压为U0时所带电量为Q.
(3)根据绘出图线,估算“面积”格数约32~33格(此范围内均得分,下同).
因此,电容器电容为U0时,带电量(Q0)约为8.00×10-3 C~8.25×10-3 C
由C=得,电容器电容(C)约为:1.30×10-3 F~1.33×10-3 F
评分:(1)绘图正确得4分;(2)“面积”意义分析正确得5分;(3)电容计算正确得5分
知识点:物理竞赛
题型:计算题
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