题目内容

太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2013年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
(1)为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．

图1
(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I—U图象．由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.

图2
(1)电路连接如图．

(2)很大　1.0×103(965～1 040)

试题分析：(1)根据测绘伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，电路连接如图．

(2)在电压小于2.00V时，由图可读出电流很小，由得，太阳能电池的电阻很大；当电压为2.80V时，根据题图读出，由得：．
点评：解决本题的关键知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及会通过欧姆定律判断电阻的大小．
练习册系列答案
相关题目
用电流表和电压表测一个电阻值约为25 kΩ、额定功率为W的电阻Rx的阻值，备用器材有：
①量程0～100 μA，内阻约为500 Ω的电流表A1
②量程0～500 μA，内阻约为300 Ω的电流表A2
③量程0～1 V，内阻约为10 kΩ的电压表V1
④量程0～15 V，内阻约为100 kΩ的电压表V2
⑤量程0～50 V，内阻约为500 kΩ的电压表V3
⑥直流稳压电源，两端的输出电压为16 V
⑦滑动变阻器，阻值范围0～500 Ω，允许最大电流1 A
⑧待测电阻Rx，开关和导线若干
(1)为了测量准确，电压表应选________，电流表应选________(填写仪器前的序号)．
(2)在如图所示的方框内画出实验电路图．

若测量值为R测，真实值为R真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R测___R真(选填“大于”、“等于”或“小于”)．
超导体现象是20世纪人类重大发现之一，目前我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。
（1）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。
（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中ΔI＜＜I ，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e。试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。
（3）若仍试用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t，为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法。
(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：
⑴该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；
B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；
C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；
G．开关、导线等。
在可供选择的器材中，应选用的电流表是    (填“A1”或“A2”)，应该选用的滑动变阻器是    (填“R1”或“R2”)。
⑵该小组已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

⑶握住乳胶管的两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
长度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R(kΩ)
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是        。
(9分) 为检测一滑动变阻器的总电阻，现可供使用的器材如下：
A．待测滑动变阻器电阻Rx，总电阻约5 Ω
B．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.6 Ω
C．电流表A2，量程3 A，内阻约0.12 Ω
D．电压表V1，量程15 V，内阻约15 kΩ
E．电压表V2，量程3 V，内阻约3 kΩ
F．滑动变阻器R，总电阻约20 Ω
G．直流电源E，电动势3 V，内阻不计
H．电键S、导线若干
①为了尽可能精确测定Rx的总电阻值，所选电流表为___________（填“A1”或“A2”），所选电压表为_________（填“V1”或“V2”）。
②请根据实验原理图甲，完成图乙未完成的实物连接，使其成为测量电路。
③如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径，则该电阻丝的直径为        
现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．

(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A．10 Ω　B．50 Ω
C．150 Ω  D．500 Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω.
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．
实验次数
1
2
3
4
5
R(Ω)
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
U(V)
1.00
1.19
1.27
1.31
1.35
U/R(A)
0.50
0.30
0.21
0.16
0.13
                                             

(1)根据表中提供的数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作________图象；
A．U－           B．R－U           C．R－          D. －U
(2)根据(1)，利用测得的数据，在坐标纸上画出适当的图线；
(3)由(2)中作出的图象可知，该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）。备用的仪器有：直流电源（12V）、电流表、电压表、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。
（1）在方框中画出实验电路图。

（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________（填“增大”或“减小”）；

（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V，该直流电源的内阻是________Ω。
在“设计、组装简单的模块式电路”的实验中：
(1)可用多用电表      挡测量光敏电阻的电阻值，有光照时，它的电阻值       （选填“大于”、“等于”或者“小于”）遮光时的电阻值．
(2)右侧虚线框内，有A、B两点，B点接地，A、B间电压为5V，请设计一个用非门控制小灯泡发光的电路，提供的器材除小灯泡和非门外，还有一个热敏电阻Rt（温度较低时，电阻值非常大，温度较高时，电阻值很小）和一个可变电阻R及导线等，要求当热敏电阻温度较低时，小灯泡发光，温度较高时，小灯泡不发光．试在虚线框内的A、B间画出你设计的电路图．
 

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