Question

【题目】硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图1所示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为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．

（1）请根据图，用笔画线代替导线将图2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3，由此可知电池内阻 ________（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3当滑动变阻器的电阻为某值时，若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）．

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]按照电路图连接实物图，如图所示；

(2)[2]由部分电路的欧姆定律可得；

(3)[3]由U＝E－Ir知，若电池内阻不变，则图线应该是直线，该图线不是直线，故电池内阻不是常数；

[4]由图像与横轴的交点可以读出短路电流为0.295 mA (0.293 mA～0.297 mA也对）；

[5]由图像与纵轴的交点可以读出电动势为2.67V（2.64V～2.70V也对）；

(4)[6]因为两次实验中外电路的总电阻没有改变，因此可以作出外电路总电阻的伏安特性曲线，它和b曲线的交点就是外电路中总电阻的工作状态，先找出外电阻在实验一中的工作状态，再将点（210，1.5）和原点相连，和曲线b相交于（93，0.7），故电功率为0.065mW（0.060mW～0.070mW也对）。