Question

10．太陽能是一種清潔、“綠色”能源，在我國上海舉辦的2010年世博會，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件．某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時（沒有儲存電能）的I-U特性．所用的器材包括：
A、太陽能電池；
B、電池組E：電動勢E=3V，內(nèi)阻不計；
C、電流表A₁：量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；
D、電流表A₂：量程10mA，內(nèi)阻約為0.5Ω；
E、電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約為5kΩ；
F、滑動變阻器R₁，（阻值范圍0～20Ω，額定電流為0.6A）；
G、滑動變阻器R₂，（阻值范圍0～1000Ω，額定電流為0.6A）；
H、電鍵、導線若干．

（1）為了提高實驗結(jié)果的準確程度，電流表應(yīng)選D；滑動變阻器應(yīng)選F（填寫器材前面字母代號）；
（2）為了達到上述目的，請將圖甲連成一個完整的實驗電路圖；
（3）該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙的I-U圖象．由圖可知，當電壓小于2.00V時，太陽能電池的電阻很大�。ㄌ睢昂艽蟆被颉昂苄　保�；當電壓為2.80V時，太陽能電池的電阻約為1000Ω．
（4）此實驗用了圖象法處理數(shù)據(jù)優(yōu)點是直觀，但是不能減少或者消除系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”），產(chǎn)生誤差的主要原因是：電壓表的分流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中電流值可確定電流表，根據(jù)實驗原理分析滑動變阻器的使用方法，從而確定應(yīng)選擇的變阻器；
（2）根據(jù)實驗原理確定電路圖；
（3）根據(jù)I-U圖象的性質(zhì)分析電阻的變化，并由歐姆定律求出電阻；
（4）根據(jù)圖象法的意義可明確能否消除的誤差，明確誤差來源．

解答 解：（1）、由圖可知，測量電流最大約為5mA，故電流表應(yīng)選擇10mA的量程，故選D；由于電壓從零開始變化，因此應(yīng)采用分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選用總電阻較小的F；
（2）根據(jù)根據(jù)實驗原理可知，本實驗應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法，電路圖如圖．
（3）、由R=$\frac{U}{I}$知，I-U圖象的斜率倒數(shù)等于電阻，可知電阻很大，當電壓為2.8V時電流約為2.8mA，故此時電阻為：
r=$\frac{2.8}{2.8×1{0}^{-3}}$Ω=1000Ω．
（4）圖象法可以減小因為讀數(shù)帶來的偶然誤差；但是對于由于電路選擇等引起的系統(tǒng)誤差卻不能減小；本實驗中由于電壓表分流而使電流表示數(shù)偏大．
故答案為：（1）D；F（2）如圖；（3）很大；1000；（4）系統(tǒng)誤差；電壓表分流．

點評 本題考查伏安法測電阻的實驗，要注意明確太陽能電池沒有電能，故作用電阻處理，測量其對應(yīng)的伏安特性曲線的性質(zhì)，要求能靈活分析圖象的性質(zhì)，明確圖象給出的信息是解題的關(guān)鍵．