题目内容

(1) (6分)一个物体沿一固定粗糙斜面下滑,下滑过程中物体的机械能将        ,物体的内能将       ,物体的机械能与内能的总和         。(填“增大”“减小”或“不变”)

(2) (12分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,某同学用图12所示的电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系,图中R0为定值电阻且阻值大小已知,电压表视为理想电压表.

①请根据图12,将图13中的实验器材连接成实验电路.

②若电压表V2的读数为U0,则I=________.

③实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U—I曲线a,见图14.由此可知电池内阻________(选填“是”或“不是”)常数,短路电流为______ mA,电动势为________ V.

④实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U—I曲线b,见图14.

当滑动变阻器的电阻为某值时,实验一中的路端电压为1.5 V,则实验二中外电路消耗的电功率为________ mW(计算结果保留两位有效数字)

 

【答案】

(1)减少,增大,不变

 (2) ①实验电路如下图所示

 ③不是 0.295(0.293~0.297) 

2.67(2.64~2.70)  ④0.068(0.060~0.070)

【解析】(1)略.

 (2)根据欧姆定律可知I=

(3)路端电压U=E-Ir,若r为常数,则U—I图为一条不过原点的直线,由曲线a可知电池内阻不是常数;当U=0时的电流为短路电流,约为295 μA=0.295 mA;当电流I=0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67 V.

(4)实验一中的路端电压为U1=1.5 V时电路中电流为I1=0.21 mA,连接a中点(0.21 mA,1.5 V)和坐标原点,此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U—I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,如下图,电流和电压分别为I=97 μA,U=0.7 V,则外电路消耗功率为P=UI=0.068 mW

 

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