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(xué)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(shù)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(shù)得“I-t 圖線與兩坐標(biāo)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(jù)以上數(shù)據(jù)估算電容器的電容值.
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(shù)據(jù),求出一個格子對應(yīng)的電量,再結(jié)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(jù)電容器的電容C=
Q
U
可知,結(jié)合電量與電勢差,即可求解.
解答:解:(1)根據(jù)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(nèi)電容器的放電量;
(2)根據(jù)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)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(shù)為42,所以釋放的電荷量是:Q=0.08×10-3C×42=3.4×10-3C;
(3)根據(jù)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(nèi)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.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)有同學(xué)利用如圖1的裝置來驗證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點O,每個鉤碼的質(zhì)量相等,當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列問題:
a改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖?!--BA-->
 

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A.鉤碼的個數(shù)N1=N2=2,N3=4
B.鉤碼的個數(shù)N1=N3=3,N2=4
C.鉤碼的個數(shù)N1=N2=N3=4
D.鉤碼的個數(shù)N1=3,N2=4,N3=5
b在拆下鉤碼和繩子前,應(yīng)該做好三個方面的記錄:
 
;
 
;
 

(2)如圖2所示裝置,在探究影響平行板電容器電容的因素實驗中,①充好電的平行板電容器的極板A與一靜電計相接,極板B接地.若極板B稍向上移動一點,由觀察到的靜電計指針變化分析平行板電容器電容變小結(jié)論的依據(jù)是
 

A.兩極板間的電壓不變,極板上的電量變大
B.兩極板間的電壓不變,極板上的電量變小
C.極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變大
D.極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變小
②如圖3所示為電容式傳感器構(gòu)件的示意圖,工作時動片(電極板A)沿平行于定片(電極板B)的方向發(fā)生一小段位移s,電容C便發(fā)生變化,通過測量電容C的變化情況就可以知道位移s.如果忽略極板的邊緣效應(yīng),那么在圖中,能正確反映電容C和位移s間函數(shù)關(guān)系的是
 
.(選填選項前面的字母)
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(3)某同學(xué)在探究影響單擺振動周期的因素時,針對自己考慮到的幾個可能影響周期的物理量設(shè)計了實驗方案,并認(rèn)真進行了實驗操作,取得了實驗數(shù)據(jù).他經(jīng)過分析后,在實驗誤差范圍內(nèi),找到了在擺角較小的情況下影響單擺周期的一個物理量,并通過作圖象找到了單擺周期與這個物理量的明確的數(shù)量關(guān)系.該同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
擺長L/m
周期T/s
最大擺角θ
擺球種類及質(zhì)量m/g 
0.7000 0.7500 0.8000 0.8500 0.9000
鋼球A
8.0
3.0 1.69 1.73 1.80 1.86 1.89
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋼球B
16.0
3.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
9.0 1.69 1.73 1.80 1.85 1.89
銅球
20.0
3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋁球
6.0
3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.69 1.74 1.80 1.86 1.91
①分析上面實驗表格中的數(shù)據(jù),你認(rèn)為在擺角較小的情況下影響單擺周期的這個物理量是:
 

②利用表中給出的數(shù)據(jù),試在圖4中坐標(biāo)紙上畫出T2與L的關(guān)系圖線,該圖線斜率k的表達式k=
 
,k的數(shù)值為k=
 
.利用圖線斜率k表示重力加速度的表達式為g=
 
(用字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地,電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連.
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①用摩擦過的玻璃棒或橡膠棒接觸右側(cè)極板使電容器帶電.上移其中一極板,可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角
 
(選填“變大”、“變小”、“不變”,下同);當(dāng)在兩板間插入電介質(zhì)時,靜電計指針偏轉(zhuǎn)角將
 

②關(guān)于本實驗使用的靜電計,以下說法正確的有
 

A.該靜電計可以用電壓表替代
B.該靜電計可以用電流表替代
C.使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況
D.使用靜電計的目的是觀察電容器電量的變化情況
(2)圖2為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置.用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩處各安裝一個速度傳感器,分別記錄小車到達A、B時的速率.
①實驗主要步驟如下:
A.將拉力傳感器固定在小車上;
B.調(diào)整長木板的傾斜角度,以平衡小車受到的摩擦力,讓小車在不受拉力作用時能在木板上做
 
運動;
C.把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;
D.接通電源后自C點釋放小車,小車在細(xì)線拉動下運動,記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB;
E.改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)步驟D的操作.
次數(shù) F(N)  
v
2
B
-
v
2
A
(m2/s2
 a(m/s2
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61  1.68
3 1.42 2.34
 
4 2.00 3.48  3.63
5 2.62 4.65  4.84
6 3.00 5.49  5.72
②表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù),
v
2
B
-
v
2
A
是兩個速度傳感器記錄速率的平方差,則加速度的表達式a=
 
,請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整(保留三位有效數(shù)字);
③由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點并作出a~F關(guān)系圖線;
④對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線(圖3中已畫出理論圖線),造成上述偏差的原因是
 

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