Question

硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學用左圖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 請根據(jù)題給電路圖，用筆畫線代替導線將右圖中的

實驗器材連接成實驗電路。

② 若電壓表的讀數(shù)為，則I＝           

③ 實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)

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(nèi)阻          （填“是”或“

不是”）常數(shù)，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(fù)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(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

①圖略  ② ③ 不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，  ④ 0.065(0.060-0.070)

解析：③路端電壓U＝E－Ir，若r為常數(shù)、

則U-I圖為一條不過原點的直線，由曲線a

可知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；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(yīng)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＝0.068 mW。