太阳能是一种“绿色能源．在我国上海举办的2010年世博会上.大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时.可以将光能转化为电能.在没有光照时.可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法.探究一个太阳能电池在没有光照时的I-U特性．所用的器材包括:太阳能电池.电源E.电流表A.电压表V.滑动变阻器R.开关S及导线若干� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2012?静安区一模）太阳能是一种“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，应选用图1中的实验电路图是图

甲

（填“甲”或“乙”）；
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻

很大

（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为

1.0×10³

Ω．
（3）如果把太阳能电池换成某一电阻做实验，测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3，则随着电压的升高此电阻的阻值

减小

（填增大、减小、不变），如果把这个电阻和一个阻值为1.375Ω定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏，内阻r=0.5Ω的电源两端，则此电阻的实际功率为

0.07

W（保留一位有效数字）．

分析：（1）电压电流需从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法，分析电路图选出所需实验电路．
（2）根据电压和电流的大小，通过欧姆定律判断电阻的大小．当电压为2.80V时，读出此时的电流，
根据欧姆定律求出电阻的大小．
（3）根据图3所示图象，应用欧姆定律可以判断出随电压升高，电阻阻值如何变化；在图3中作出电源的I-U图象，两图象的交点是用该电池供电时，电路电流与电阻电压，然后由欧姆定律求出电阻阻值，由电功率公式求出电阻消耗的功率．

解答：解：（1）测绘伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，应选图甲所示实验电路．
（2）∵I=

，∴电阻阻值R=

，由图2所示图象可知，在电压小于2.00V时，电流I很小，所以太阳能电池的电阻很大．
由图2所示图象可知，当电压为2.80V时，电流I=2.80×10^-3A，电阻R=

2.80V

2.80×10-3A

=1.0×10³Ω．

（3）由图3所示图象可知，随电压U增大，电流I也增大，但△I＞△U，
由R=

△U

△I

可知，电阻阻值减小；在图3中作出电源的I-U图象，如图所示，
由图示可知，由该电源对该电阻供电，电路电流I=0.75A，电路外电压U=1.12V，
外电路总电阻R_总=

1.12V

0.75A

≈1.493Ω，电阻阻值：
R=R_总-R_串=1.493Ω-1.375Ω=0.118Ω，电阻消耗的电功率
P=I²R=0.75²×0.118≈0.07W；
故答案为：（1）甲；（2）很大；1.0×10³；（3）减小；0.07．

点评：解决本题的关键知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及会通过欧姆定律判断电阻的大小．要掌握应用图象法解题的方法．

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