Question

在“用傳感器觀察電容器的充電和放電”實驗中，電路圖如圖（1）． 一位同學使用的電源電動勢為8.0V，測得放電的I-t圖象如圖（2）所示．（最終計 算答案均保留2位有效數字）
（1）在圖中畫一個豎立的狹長矩形（圖中最左邊），它的面積的物理意義是什么？
（2）若按“四舍五入”法 數得“I-t 圖線與兩坐標軸包圍面積”為42個小方格，試計算電容器全部放電過程的放電量．
（3）根據以上數據估算電容器的電容值．

Answer 1

分析：（1）由圖象的含義可知，橫軸與縱軸的乘積即為電量，即可求解；
（2）通過橫軸與縱軸的數據，求出一個格子對應的電量，再結合圖象所包含的面積，算出多少個格子，從而即可求解；
（3）根據電容器的電容C=

Q

U

可知，結合電量與電勢差，即可求解．

解答：解：（1）根據圖象的含義，因Q=It，所以豎直狹長矩形的面積表示為：在0.1s內電容器的放電量；
（2）根據橫軸與縱軸的數據可知，一個格子的電量為0.08×10^-3C，由大于半格算一個，小于半格舍去，因此圖象所包含的格子個數為42，所以釋放的電荷量是：Q=0.08×10^-3C×42=3.4×10^-3C；
（3）根據電容器的電容C=

Q

U

 可知，C=

3.4×10-3

8

=4.3×10-4F
答：（1）它的面積的物理意義是：電容器在此0.1s內所放電荷量
（2）電容器全部放電過程的放電量為3.4×10^-3 C
（3）電容器的電容值為4.3×10^-4 F

點評：考查圖象的含義，知道如何通過圖象求電量，掌握電容器的電容公式，理解其比值定義法．