问题 实验题

2011年日本发生严重核辐射泄露事故,使得人们开始将目光再次投入到更为安全的太阳能技术上。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,图中与A.串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:

(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表Al、A2的值I1,I2.为了作出此电池的U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=   (用题中所给字母表示);

(2)根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=    V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r=       Ω;

(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内阻r=     Ω.(计算结果保留两位有效数字)

答案

分析:(1)理想电流表和定值电阻构成一电压表,可测量外电压.

(2)在硅光电池的U-I图象,当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.

(3)通过作图求解,作出电阻为6Ω它两端的电压和通过它电流的图线,与图乙中U-I图线有交点,交点对应电压电流表示硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻时的电压和电流.

解答:解:(1)理想电流表和定值电阻构成一电压表,可测量外电压.所以U=I1R0

(2)在硅光电池的U-I图象,当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.所以E=2.90V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r=4.00Ω.

(3)作出6Ω定值电阻的U-I图线,是一条过原点的直线,该直线与图乙中电源的外电压和电流图线有交点,交点对应的电压、电流表示硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻时的电压和电流.

所以r==5.6Ω.

故本题答案为:(1)I1R0(2)2.90,4.00(3)5.60

点评:本题考查测定电动势和内电阻的数据处理,要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.

解答题
多项选择题