Question

高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C，某同学的实验情况如下：

（1）按图所示电路连接好实验电路。

（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偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数、电压表的示数，和分别是电容器放电的初始电流和初始电压，此时电阻箱R的阻值为，则电流表的内阻为        。

（3）断开开关S，同时开始计时，每隔或读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据标出以时间为横坐标。电流I为纵坐标纸的坐标上的点，如图中用“”表示的点。

（4）请在图中描绘出电流随时间变化的图线，并根据图线估算出该电容器两端电压为时所带的电荷量约为           C（结果保留两位有效数字）。

（5）根据公式            来计算电容器的电容。（只要求写出表达式，不要求计算结果）

Answer

（2）

（3）如图所示：

（4）

（5）或者

【解析】

试题分析：（2）根据欧姆定律：，则。

（3）用平滑曲线连接各点，如图所示：

（4）用平滑曲线连接各点，查出所画的曲线与从标轴所围的格数以求得面积，因即为曲线与从标轴所围的格数的面积：则利用数格子方法，估算出电容器两端电压为时的电量为：。

（5）然后利用，或者是利用带入数据即可求得电容。

考点：研究平行板电容器

【名师点睛】由知，电荷量为图象与坐标轴所包围的面积，计面积时可数格数（四舍五入）；本题考查用数学方法求解物理问题的能力，关键在于明确图象的面积的意义。