题目内容
2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾,并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆,中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。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。某实验小组用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,应选用图1中的哪个电路图 (填“甲”或“乙”);
(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图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________
。(保留一位有效数字)
(3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池,并用如图3电路调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度,用一弱光重复实验,测得U-I曲线b,见图4。当滑动变阻器的电阻为某值时,若曲线a的路端电压为1.5V,则此时滑动变阻器的测量电阻为
,曲线b外电路消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字)。
![]()
(1)甲;(2)很大;1×103(3)
, ![]()
(3)曲线a的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=210
A,即为强光照射时的工作点,连接该点和坐标原点,此直线为此时对应的外电路电阻的U-I图线,测量电阻为
.此图线和图线b的交点为弱光照射时的工作点,(见答案图)。电流和电压分别为I=97
A、U=0.7V,则外电路消耗功率为P=UI=
W。
人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表。听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):
|
(1)自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以粗略的用每一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:
① (m/s);② (m/s)。
(2)以纵轴v代表自行车在各段运动中的平均速度,横轴x代表运动中自行车的位置,试作出v~x图。(其中0~5m段的平均速度已画出)
(3)本次实验中,设学生和自行车在各段△x内所受阻力与其速度大小成正比(比例系数为K),则在各段平均阻力做功的表达式W= (用题设字母表示);若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P= (用题设字母表示)。
![]()
影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时,利用如图6-10甲所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示:
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
![]()
图6-10
(1)根据表中数据,判断用电器件Z可能属于上述哪类材料?____________________.
(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中,闭合开关,电流表的读数为1.8 A,电池的电动势为3 V,内阻不计,电阻R的电功率为______.