【例1】如图4甲所示是一种观察电容器充、放电的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电量Q，从而再求出电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下：接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0＝490 μA，电压表的示数U0＝6.0 V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电压和电流。断开开关S，同时开始计时，每隔5 s测读一次电流I的值，将测得数据填入表格，并标在图乙坐标纸上(时间t为横坐标、电流i为纵坐标)，结果如图中小黑点“·”所示。

图4

(1)在图乙中画出i－t图线，图线与坐标轴所围成面积的物理意义是________________________________；

(2)该电容器电容为________F(结果保留2位有效数字)；

(3)若某同学实验时把电压表接在F、D两端，则电容的测量值比它的真实值________(填“大”“小”或“相等”)。

答案　(1)见解析图，电容器在开始放电时所带的电荷量　(2)1.5×10－3　(3)小

解析　(1)如图所示，由ΔQ＝IΔt 知，i－t图象与坐标轴所包围的面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。

(2)查出格子数，由总格子数乘以每个格子的“面积”值求Q＝8.75×10－3 C

则C＝＝1.5×10－3 F。

(3)电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在F、D两端，则电容器在放电时，有电流会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电荷量小于电容器的带电荷量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小。

【变式1】电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即I＝。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，画出电流与时间的变化图像。图5甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图，图中电源的电压为6 V。

图5

先使开关S与1接通，待充电完成后，再使开关S与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的i－t图像，如图乙所示。

(1)下列说法正确的是________。

A.电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板

B.电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大

C.电容器放电的过程中，电容器两极板间的场强不断变小

D.电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其他形式的能量

(2)根据乙图中图线计算得出电容器放电前所带的电荷量为________(结果保留2位有效数字)。

答案　(1)CD　(2)2.8×10－3 C

解析　(1)电容器充电的过程中，负电荷由电容的正极板移动到电源的正极，故A错误；电容器充电的过程中，电路中的电流不断减小，故B错误；电容器放电的过程中，电容器两极板上所带电荷量逐渐减小，两极板间的电压逐渐减小，根据E＝，可知场强不断变小，故C正确；电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其他形式的能量，故D正确。

(2)根据图像的含义，因q＝It，所以乙图中图线与两坐标轴所包围面积的物理意义是电容器储存的电荷量，电荷量Q＝35×××10－3 C＝2.8×10－3 C。