Question

【題目】硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件，某同學用圖1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）請根據圖，用筆畫線代替導線將圖2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，見圖3，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，見圖3當滑動變阻器的電阻為某值時，若實驗一中的路端電壓為1.5 V，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 0.295(0.293～0.297） 2.67（2.64～2.70） 0.065（0.060～0.070）

【解析】

(1)[1]按照電路圖連接實物圖，如圖所示；

(2)[2]由部分電路的歐姆定律可得；

(3)[3]由U＝E－Ir知，若電池內阻不變，則圖線應該是直線，該圖線不是直線，故電池內阻不是常數；

[4]由圖像與橫軸的交點可以讀出短路電流為0.295 mA (0.293 mA～0.297 mA也對）；

[5]由圖像與縱軸的交點可以讀出電動勢為2.67V（2.64V～2.70V也對）；

(4)[6]因為兩次實驗中外電路的總電阻沒有改變，因此可以作出外電路總電阻的伏安特性曲線，它和b曲線的交點就是外電路中總電阻的工作狀態，先找出外電阻在實驗一中的工作狀態，再將點（210，1.5）和原點相連，和曲線b相交于（93，0.7），故電功率為0.065mW（0.060mW～0.070mW也對）。