硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.某同學(xué)用題圖1所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系.圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表.
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(1)請(qǐng)根據(jù)題圖1,用筆畫線代替導(dǎo)線將題圖2中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路.
(2)實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線a.見題圖3,由此可知電池內(nèi)阻
 
 (填“是”或“不是”)常數(shù),電動(dòng)勢為
 
V.
(3)實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測得U-I曲線b,見圖3.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí),若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V.則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為
 
mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
分析:(1)已知原理圖,則由原理圖先連接R與電源,再將電壓表依次并入;
(2)由圖象及公式可知圖象的斜率表示電池內(nèi)阻,由內(nèi)阻的斜率變化可知是否為常數(shù);圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為短路電流;圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢;
(3)由于外電阻為線性元件,故可由實(shí)驗(yàn)一做出其伏安特性曲線,圖象與b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的狀態(tài),讀出電流和電壓可求得電功率.
解答:解:(1)由原理圖可得出電路的連接方式,則按實(shí)物圖的連接方法將各元件相連即可,注意導(dǎo)線不能交叉,導(dǎo)線要接在接線柱上;如下圖所示;
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(2)路端電壓U=E-Ir,若r為常數(shù)、則U-I圖為一條不過原點(diǎn)的直線,由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù);當(dāng)電流I=0時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢E、約為2.67V;
(3)實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U1=1.5V時(shí)電路中電流為I1=0.21mA,連接a中點(diǎn)(0.21mA、1.5V)和坐標(biāo)原點(diǎn),此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)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(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流,如右圖,電流和電壓分別為I=97μA、U=0.7V,則外電路消耗功率為P=UI=0.065 mW.
故答案為:(1)如圖;
(2)不是,2.67;
(3)0.065
點(diǎn)評(píng):本題為探究性實(shí)驗(yàn),難點(diǎn)在第三問中,要注意通過讀題找出兩次實(shí)驗(yàn)中的關(guān)系,從而找出正確的方法;注意由于不符合線性關(guān)系,不能用歐姆定律求解.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.某同學(xué)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(guān)系.圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表.
(1)若電壓表V2的讀數(shù)為U0,則I=
U0
R0
U0
R0

(2)實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線a.見圖(2)所示,由此可知電池內(nèi)阻
不是
不是
 (填“是”或“不是”)常數(shù),電動(dòng)勢為
2.67
2.67
V.
(3)實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測得U-I曲線b,見圖(2)所示.若取實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V,保持外電路中電阻不變,則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為
0.070
0.070
mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的元件.某同學(xué)利用圖(a)所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系.圖中R0=2Ω,電壓表、電流表均視為理想電表.(b)(1)用“筆線”代替導(dǎo)線,將圖(b)中的電路補(bǔ)充完整.
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(2)實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,閉合電鍵S,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值,通過測量得到該電池的U-I曲線a,見圖(c).由此可知此時(shí)該電池的電動(dòng)勢為
 
V;若調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值,使電流小于200mA,則此時(shí)電源內(nèi)阻為
 
Ω.
(3)實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光照的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測得U-I曲線b,見圖(c).當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時(shí),若該電路在實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V,則在實(shí)驗(yàn)二中變阻器R消耗的功率為
 
mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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精英家教網(wǎng)(1)某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時(shí)有如下操作,請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”).
①把單擺從平衡位置拉開約5°釋放;
 

②在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí);
 

③把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期.
 

該同學(xué)改進(jìn)測量方法后,得到的部分測量數(shù)據(jù)見表.
用螺旋測微器測量其中 一個(gè)擺球直徑的示數(shù)見圖1.該球的直徑為
 
mm.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨
 
的增大而增大
(2)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.某同學(xué)用圖2所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系.圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表.
①請(qǐng)根據(jù)圖2,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路.
②若電壓表V2的讀數(shù)為U0,則I=
 
mA;
③實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線a.見圖4,由此可知電池內(nèi)阻
 
 (填“是”或“不是”)常數(shù),短路電流為
 
mA,電動(dòng)勢為
 
V.
④實(shí)驗(yàn)二:減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測得U-I曲線b,見圖4.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí),若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V.則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為
 
mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來源: 題型:

硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件.某同學(xué)利用如圖a所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系.圖中R0=2Ω,電壓表、電流表均可視為理想電表.
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①實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,閉合電鍵S,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值,通過測量得到該電池的U-I曲線a(見圖c).則由圖象可知,當(dāng)電流小于200mA時(shí),該硅光電池的電動(dòng)勢為
 
 V,內(nèi)阻為
 
Ω.
②實(shí)驗(yàn)二:減小光照強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),通過測量得到該電池的U-I曲線b(見圖c).
在做實(shí)驗(yàn)一時(shí),調(diào)整R的阻值使電壓表的讀數(shù)為1.5V;保持R的阻值不變,在實(shí)驗(yàn)二的光照強(qiáng)度下,可調(diào)電阻R的電功率為
 
 mW(保留兩位有效數(shù)字).
③用“筆畫線”代替導(dǎo)線,將圖b中的器材按圖a所示電路連接起來.

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