Question

11．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述说法正确的是（　　）

• A． 此时硅光电池的内阻为12.5Ω
• B． 此时硅光电池的输出功率为 0.2W
• C． 此时硅光电池的总功率为 0.72W
• D． 此时硅光电池的输出效率为 40%

Answer 1

分析 由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，$\frac{△U}{△I}$的大小等于r，当I=0时，E=U，由图可知电池的电动势为U₂．当电流为I₁时，根据欧姆定律求出硅光电池的内阻．根据功率公式可求得输出功率和内阻上消耗的功率；根据效率公式可求得电池的效率．

解答 解：A、由闭合电路欧姆定律得 U=E-Ir，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6v．根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为 U=2V，电流为 I=0.2A，则电池的内阻为 r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{3.6-2}{0.2}$=8Ω，故A错误．
B、电池的输出功率为：P_出=UI=0.4V；故B错误．
C、此时硅光电池的总功率为：P_总=EI=3.6×0.2W=0.72W，故C正确．
D、此时硅光电池的输出效率为：η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}$×100%=$\frac{0.4}{0.72}$×100%≈55.6%，故D错误．
故选：C

点评 本题考查对U-I图象的理解能力．对于线性元件欧姆定律可以直接利用；但对于非线性元件不能直接利用欧姆定律求解；同时对于电源的内阻往往根据电源的U-I曲线研究斜率得到．