Question

【題目】硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某同學(xué)用圖1所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系，圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．

（_____）

（2）若電壓表V2的讀數(shù)為U0，則I＝________.

（3）實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U—I曲線a，見圖3，由此可知電池內(nèi)阻 ________（填“是”或“不是”）常數(shù)，短路電流為________mA，電動(dòng)勢(shì)為________V.

（4）實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U—I曲線b，見圖3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5 V，則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為________mW（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】 不是 0.295(0.293～0.297） 2.67（2.64～2.70） 0.065（0.060～0.070）

【解析】

(1)[1]按照電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示；

(2)[2]由部分電路的歐姆定律可得；

(3)[3]由U＝E－Ir知，若電池內(nèi)阻不變，則圖線應(yīng)該是直線，該圖線不是直線，故電池內(nèi)阻不是常數(shù)；

[4]由圖像與橫軸的交點(diǎn)可以讀出短路電流為0.295 mA (0.293 mA～0.297 mA也對(duì)）；

[5]由圖像與縱軸的交點(diǎn)可以讀出電動(dòng)勢(shì)為2.67V（2.64V～2.70V也對(duì)）；

(4)[6]因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)中外電路的總電阻沒(méi)有改變，因此可以作出外電路總電阻的伏安特性曲線，它和b曲線的交點(diǎn)就是外電路中總電阻的工作狀態(tài)，先找出外電阻在實(shí)驗(yàn)一中的工作狀態(tài)，再將點(diǎn)（210，1.5）和原點(diǎn)相連，和曲線b相交于（93，0.7），故電功率為0.065mW（0.060mW～0.070mW也對(duì)）。