Question

【題目】硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件．某同學用左所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關系．圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表．

（1）請根據題電路圖，用筆畫線代替導線將圖中的實驗器材連接成實驗電路_________．

（2）若電壓表V2的讀數為U0，則I=_________．

（3）實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U﹣I 曲線a，如圖．由此可知電池內阻_____（填“是”或“不是”）常數，短路電流為______mA，電動勢為_________V．

（4）實驗二：減小實驗一中光的強度，重復實驗，測得U﹣I曲線b，如圖．當滑動變阻器的電阻為某值時，若實驗一中的路端電壓為1.5V．則實驗二中外電路消耗的電功率為___mW（計算結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】 不是 0.295mA 2.67V 0.068mW

【解析】（1）由原理圖可得出電路的連接方式，則按實物圖的連接方法將各元件相連即可，注意導線不能交叉，導線要接在接線柱上；如下圖所示；

（2）由歐姆定律可知，流過R0的電流。

（3）路端電壓U=E﹣Ir，若r為常數、則U﹣I圖為一條不過原點的直線，由曲線a可知電池內阻不是常數；當U=0時的電流為短路電流約為295μA=0.295mA；當電流I=0時路端電壓等于電源電動勢E約為2.67V；

（4）實驗一中的路端電壓為U1=1.5V時電路中電流為I1=0.21mA，連接a中點（0.21mA、1.5V）和坐標原點，此直線為此時對應滑動變阻器阻值的外電路電阻（定值電阻）的U﹣I圖，和圖線b的交點為實驗二中的路端電壓和電路電流，如圖所示：

電流和電壓分別為I=97μA、U=0.7V，則外電路消耗功率為P=UI=0.068 mW。