题目内容
【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).
【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)。