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(guò)測(cè)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(shì)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(guò)測(cè)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(lái).
分析:①電源的U-I圖象的斜率表示其內(nèi)阻,根據(jù)斜率的變化可以知道內(nèi)阻的變化情況,圖象與縱軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),與橫軸交點(diǎn)表示短路電流.
②由圖象b找到路端電壓為1.5V的電路電流,由歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出可調(diào)電阻阻值,然后由P=I2R求出可調(diào)電阻消耗的電功率.
③根據(jù)原理圖可以畫出實(shí)物圖,注意正負(fù)極不要連反了.
解答:解:①分析圖a所示實(shí)驗(yàn)原理圖,根據(jù)原理圖連接實(shí)物電路圖,如圖所示.
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②在硅光電池的U-I圖象,當(dāng)I=0,U=E,圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻.由圖線a可知E=2.9V,當(dāng)電流小于200mA的情況下,此電池的內(nèi)阻r=4.0Ω.
③由圖線b可知,在實(shí)驗(yàn)二中當(dāng)路端電壓為1.5V時(shí),電路電流I=60mA=0.06A,由歐姆定律可知,此時(shí)外電阻為:R=
U
I
=
1.5V
0.06A
=25Ω
可調(diào)電阻阻值為:R=R-R0=25Ω-2Ω=23Ω,
可調(diào)電阻消耗的電功率為:P=I2R=(0.06A)2×23Ω=0.0828W=83mW.
故答案為:①如圖
②2.90,4.0.
③83
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了在實(shí)驗(yàn)中如何利用圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,明確電源U-I圖象和電阻U-I圖象的含義和區(qū)別.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)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(guò)測(cè)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(shì)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(cè)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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科目:高中物理 來(lái)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(guò)測(cè)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(shì)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(cè)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).

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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(guò)測(cè)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(shì)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(cè)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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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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(guò)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(cè)量方法后,得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見表.
用螺旋測(cè)微器測(cè)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(guò)測(cè)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(shì)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(cè)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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