Question

【題目】某學習小組同學利用圖甲所示的實驗電路測量平行板電容器的電容。

(1)圖甲中電流表A1量程為300A，無法滿足實驗需要，需并聯一電阻箱R1使其量程擴大為600A。由于電流表A1內阻未知，無法確定電阻箱R1的阻值，該小組同學設計了圖乙所示的電路，已知電流表A2與A1量程相同。實驗操作步驟如下：

①按照圖乙連接電路，電阻箱R1和滑動變阻器R2的阻值調到最大；

②斷開開關S1，閉合開關S2。調節R2，使電流表A1和A2讀數均為200A；

③閉合開關S1，調節R1和R2，保證電流表A2讀數不變，則當電流表A1讀數是_______A時，電流表A1與R1并聯即可做量程為600A的電流表使用。

(2)完成電流表的改裝后，繼續測量平行板電容器的電容，具體實驗操作步驟如下：

①按圖甲接好實驗電路，請在圖丙中將缺失的導線用筆畫線補充完整______；

②先將圖丙中開關S4閉合，再將單刀雙擲開關S3接“a”，記下此時電壓表讀數6.2V；

③調節圖丙中滑動變阻器的滑片P至阻值最大，將單刀雙擲開關S3接“b”同時開始計時，每5s或10s讀一次電流表A1的示數i，記錄數據；

④以電流表A1的示數i為縱軸、時間t為橫軸，在坐標紙上繪制點，請用平滑曲線在圖丁中畫出i－t圖線________；

⑤根據實驗結果和圖像信息，估算電容器的電容C＝_________F.（結果保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】100 ～

【解析】

（1）③[1] 把電流表A1量程為300A，需并聯一電阻箱R1使其量程擴大為600A。并聯的電阻箱的阻值要與電流表A1內阻相等，電流表A2讀數是200A，當電流表A1讀數是100A時，通過電流表A1和變阻箱的電流相同，兩者電阻相等，電流表A1與R1并聯即可做量程為600A的電流表使用；

（2）①[2]根據電路原理圖，實物連線如圖所示；

④[3]以電流表A1的示數i為縱軸、時間t為橫軸，在坐標紙上繪制點，請用平滑曲線在圖丁中畫出i－t圖線如圖所示；

⑤[4] 由分流作用可知，由電流定義式有

整理得

圖像與坐標軸所圍的面積，即為

則

（～均可）