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    6．某课外兴趣小组设计了一个测定电容器电容的实验方案，其实验原理如图（甲）所示，E为电池组、C为待测电容器、G为检流计（可测微弱电流）、R′为滑动变阻器、R是定值电阻、V是电压表、S′、S为电键．实验步骤如下：
    按图连接电路；

    A、闭合S′，调节滑动变阻器，使电压表示数为某确定值；
    B、闭合S，给电容器充电，当电容器两端电压稳定时，记下此时的电压表读数Uc及检流计示数ic；
    C、断开S和S′，同时开始计时，每隔5秒读取并记录一次电流值，直到电流为零；
    D、以放电电流为纵坐标、放电时间为横坐标，作出ic-t图象；
    E、改变Uc的值，重复上述步骤（除A）；
    F、整理器材．
    （1）S′、S 闭合前滑动变阻器滑片应调到a端（填“a”或“b”）
    （2）闭合S后电压表示数变化应该是变小（填“变大”或“变小”）
    （3）现有本实验可供选择的待测电容器C1（约0.6×103PF）、C2（约0.6×102μF）、C3（约1×103μF）和定值电阻R1（50Ω）、R2（1000Ω）、R3（10kΩ），为保证足够的放电时间，电容器应该选C3，定值电阻应该选R3（填代号）
    （4）如图（乙）所示是本次试验当Uc=2.5V时描出的ic-t图象，由图可求得所测电容器电容C=0.8×102 μF（取一位有效数字）．

    分析 滑动变阻器是分压式接法时，则所测电路的电压为零时，最为安全；
    根据串并电路特征，结合电压分配原则，即可求解；
    依据iC-t图象求得两极板上所带的电荷量，再由电容器的定义式C=$\frac{Q}{U}$，即可求解．

    解答 解：（1）由图可知，滑动变阻器是分压式接入电路，
    因此当S′、S闭合前滑动变阻器滑片应调到a处，使得所测电路的电压为零，从而确保安全；
    （2）闭合S后，接入电阻与滑动变阻器并联，导致总电阻减小，则总电流增大，那么电压表两端的电压会变小；
    （3）因电容器电容大在相同电压下储存电量足够多，放电回路电阻大放电电流足够小，有利于保证足够的放电时间，故选C3和R3；
    （4）由iC-t图象，可知，Q=38×10×10-6×5=1.9×10-3C；
    根据C=$\frac{Q}{U}$可知，
    C=$\frac{1.9×1{0}^{-3}}{2.5}$=0.76×10-4 F=0.76×102 μF≈0.8×102  μF；
    故答案为：（1）a；（2）变小；（3）C3、R3；（4）0.8×102．

    点评 本题考查电容定义式的应用及变形，要注意明确电容单位要用法拉来计算电量，同时学会由iC-t图象求解电量，最后掌握滑动变阻器的分压与限流接法的区别．

    练习册系列答案
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