Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)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(shí)驗(yàn)需要，需并聯(lián)一電阻箱R1使其量程擴(kuò)大為600A。由于電流表A1內(nèi)阻未知，無法確定電阻箱R1的阻值，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路，已知電流表A2與A1量程相同。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①按照?qǐng)D乙連接電路，電阻箱R1和滑動(dòng)變阻器R2的阻值調(diào)到最大；

②斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2。調(diào)節(jié)R2，使電流表A1和A2讀數(shù)均為200A；

③閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1和R2，保證電流表A2讀數(shù)不變，則當(dāng)電流表A1讀數(shù)是_______A時(shí)，電流表A1與R1并聯(lián)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(xù)測(cè)量平行板電容器的電容，具體實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①按圖甲接好實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)?jiān)趫D丙中將缺失的導(dǎo)線用筆畫線補(bǔ)充完整______；

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

③調(diào)節(jié)圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片P至阻值最大，將單刀雙擲開關(guān)S3接“b”同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每5s或10s讀一次電流表A1的示數(shù)i，記錄數(shù)據(jù)；

④以電流表A1的示數(shù)i為縱軸、時(shí)間t為橫軸，在坐標(biāo)紙上繪制點(diǎn)，請(qǐng)用平滑曲線在圖丁中畫出i－t圖線________；

⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖像信息，估算電容器的電容C＝_________F.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】100 ～

【解析】

（1）③[1] 把電流表A1量程為300A，需并聯(lián)一電阻箱R1使其量程擴(kuò)大為600A。并聯(lián)的電阻箱的阻值要與電流表A1內(nèi)阻相等，電流表A2讀數(shù)是200A，當(dāng)電流表A1讀數(shù)是100A時(shí)，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(lián)即可做量程為600A的電流表使用；

（2）①[2]根據(jù)電路原理圖，實(shí)物連線如圖所示；

④[3]以電流表A1的示數(shù)i為縱軸、時(shí)間t為橫軸，在坐標(biāo)紙上繪制點(diǎn)，請(qǐng)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(biāo)軸所圍的面積，即為

則

（～均可）