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硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件.某同学利用如图a所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系.图中R0=2Ω,电压表、电流表均可视为理想电表.
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①实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻的阻值,通过测量得到该电池的U-I曲线a(见图c).则由图象可知,当电流小于200mA时,该硅光电池的电动势为
 
 V,内阻为
 
Ω.
②实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的U-I曲线b(见图c).
在做实验一时,调整R的阻值使电压表的读数为1.5V;保持R的阻值不变,在实验二的光照强度下,可调电阻R的电功率为
 
 mW(保留两位有效数字).
③用“笔画线”代替导线,将图b中的器材按图a所示电路连接起来.
分析:①电源的U-I图象的斜率表示其内阻,根据斜率的变化可以知道内阻的变化情况,图象与纵轴交点表示电动势,与横轴交点表示短路电流.
②由图象b找到路端电压为1.5V的电路电流,由欧姆定律及串联电路特点求出可调电阻阻值,然后由P=I2R求出可调电阻消耗的电功率.
③根据原理图可以画出实物图,注意正负极不要连反了.
解答:解:①分析图a所示实验原理图,根据原理图连接实物电路图,如图所示.
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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.由图线a可知E=2.9V,当电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r=4.0Ω.
③由图线b可知,在实验二中当路端电压为1.5V时,电路电流I=60mA=0.06A,由欧姆定律可知,此时外电阻为:R=
U
I
=
1.5V
0.06A
=25Ω
可调电阻阻值为:R=R-R0=25Ω-2Ω=23Ω,
可调电阻消耗的电功率为:P=I2R=(0.06A)2×23Ω=0.0828W=83mW.
故答案为:①如图
②2.90,4.0.
③83
点评:本题主要考查了在实验中如何利用图线进行数据处理,在测电源电动势和内阻的实验中,明确电源U-I图象和电阻U-I图象的含义和区别.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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=
U0
R0
U0
R0

(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
不是
不是
 (填“是”或“不是”)常数,电动势为
2.67
2.67
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
0.070
0.070
mW(计算结果保留两位有效数字).

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硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用题图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.
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(1)请根据题图1,用笔画线代替导线将题图2中的实验器材连接成实验电路.
(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.见题图3,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3.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V.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).

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科目:高中物理 来源: 题型:

硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件.某同学利用图(a)所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系.图中R0=2Ω,电压表、电流表均视为理想电表.(b)(1)用“笔线”代替导线,将图(b)中的电路补充完整.
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(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻的阻值,通过测量得到该电池的U-I曲线a,见图(c).由此可知此时该电池的电动势为
 
V;若调节可调电阻的阻值,使电流小于200mA,则此时电源内阻为
 
Ω.
(3)实验二:减小实验一中光照的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见图(c).当可调电阻R的阻值调到某值时,若该电路在实验一中的路端电压为1.5V,则在实验二中变阻器R消耗的功率为
 
mW(计算结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;
 

②在摆球经过最低点时启动秒表计时;
 

③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.
 

该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.
用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见图1.该球的直径为
 
mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随
 
的增大而增大
(2)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图2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请根据图2,用笔画线代替导线将图3中的实验器材连接成实验电路.
②若电压表V2的读数为U0,则I=
 
mA;
③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4,由此可知电池内阻
 
 (填“是”或“不是”)常数,短路电流为
 
mA,电动势为
 
V.
④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4.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V.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).
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