Question

 2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。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。某实验小组用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中的哪个电路图    （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图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。(保留一位有效数字)

(3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V，则此时滑动变阻器的测量电阻为         ，曲线b外电路消耗的电功率为      W（计算结果保留两位有效数字）。

 

Answer 1

（1）甲；（2）很大；1×10³（3） , 

（3）曲线a的路端电压为U₁＝1.5V时电路中电流为I₁＝210A，即为强光照射时的工作点，连接该点和坐标原点，此直线为此时对应的外电路电阻的U-I图线，测量电阻为.此图线和图线b的交点为弱光照射时的工作点，(见答案图)。电流和电压分别为I＝97A、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝W。