问题 问答题

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图(1)所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.

(1)若电压表V2的读数为U0,则I=______.

(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.见图(2)所示,由此可知电池内阻______ (填“是”或“不是”)常数,电动势为______V.

(3)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见图(2)所示.若取实验一中的路端电压为1.5V,保持外电路中电阻不变,则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).

答案

(1)若电压表V2的读数为U0,则I=

U0
R0

(2)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池的U-I曲线的斜率大小等于电源的内阻,纵轴截距等于电池的电动势,由图看出,该电池的U-I图线是曲线,则知该电池的内阻不是常数,电动势为E=2.67V.

(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中的点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,

此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)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,由b可知:电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V,

则外电路消耗功率为P=UI=97×10-3mA×0.7V≈0.070mW.

答:(1)

U0
R0
(2)不是;2.67.(3)0.070

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