硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示．某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R2的阻值为200Ω，滑动变阻器R1的最大阻值

Question

硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示．某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R₂的阻值为200Ω，滑动变阻器R₁的最大阻值也为200Ω，为理想电压表．

（1）请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的实物图补充完整．
（2）闭合电键S₁，断开电键S₂，将滑动变阻器R₁的滑动片移到最右端，电池的发热功率为___W．
（3）闭合电键S₁和电键S₂，将滑动变阻器R₁的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为___．

Answer 1

（1）根据原理图可得出对应的实物图如图所示；

（2）闭合电键S₁，断开电键S₂，将滑动变阻器R₁的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为400Ω； 在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点，则可知，电源的输出电压为2.1V，电流为5.7mA； 则其功率P=UI=2.1×5.7×10^-3=1.20×10^-3W；
（3）滑片由最左端移到最右端时，外电阻由100Ω增大到200Ω；则分别作出对应的伏安特性曲线，如图所示；
则可知，当在最左端时，路端电压为1.9V，电流为9mA； 当达到最右端时，路端电压为1.5V，电流为15mA；
则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为r_min=(2.4-1.9)/(9×10-3)=55.6Ω； 最小值为：r_max=(2.4-1.5)/(15)=60Ω
故内阻的范围为：55.6Ω≤r≤60Ω
故答案为：（1）如图所示；（2）1.20×10^-3W； （3）55.6Ω≤r≤60Ω