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硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图(a)所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线.图中R0为已知定值电阻,两个电压表均视为理想电压表.(1)请根据图(a)所示的
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硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图(a)所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线.图中R0为已知定值电阻,两个电压表均视为理想电压表.
(1)请根据图(a)所示的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的实物图补充完整.
(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量和计算得到该电池的U-I曲线,如图(c)中的甲线.由此可知电池的内阻随电流的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),短路电流为______μA,电动势为______V.
(3)实验二:减小光的强度,重复实验,得到的U-I曲线如图(c)中的乙线所示.
当滑动变阻器的电阻为某一值时,实验一中的V1表的示数为1.5V,保持该阻值不变,在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).
(1)请根据图(a)所示的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的实物图补充完整.
(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量和计算得到该电池的U-I曲线,如图(c)中的甲线.由此可知电池的内阻随电流的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),短路电流为______μA,电动势为______V.
(3)实验二:减小光的强度,重复实验,得到的U-I曲线如图(c)中的乙线所示.
当滑动变阻器的电阻为某一值时,实验一中的V1表的示数为1.5V,保持该阻值不变,在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).
▼优质解答
答案和解析
(1)按电流流向法,从电源的正极出发,依次串联开关、滑动变阻器、电阻R0回到负极,最后把电压表V2并联在R0两端,V1并联在滑动变阻器和R0两端即可;要注意电流从电压表的正接线柱流入负接线柱流出,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.如下图所示:
(2)电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小,图线斜率的绝对值在增大,所以内阻增大.当U=O,I=I短=295μA,I=0,E=U=2.6V.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线外电路电阻(此时电阻不变)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流.
如图,电流和电压分别为I=140μA、U=1.0V,则外电路消耗功率为P=UI=0.14 mW.
故答案为:
(1)如图
(2)增大,295,2.6 (3)0.14
(2)电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小,图线斜率的绝对值在增大,所以内阻增大.当U=O,I=I短=295μA,I=0,E=U=2.6V.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线外电路电阻(此时电阻不变)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流.
如图,电流和电压分别为I=140μA、U=1.0V,则外电路消耗功率为P=UI=0.14 mW.
故答案为:
(1)如图
(2)增大,295,2.6 (3)0.14
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