精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
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).
分析:(1)电阻R0两端的电压为U0,由欧姆定律求出电流.
(2)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池的U-I曲线的斜率大小等于电源的内阻,纵轴截距等于电池的电动势,由图看出电池的内阻不是常数.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中的点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U-I图;和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,根据P=UI求出此时外电路消耗的电功率.
解答:解:
(1)若电压表V2的读数为U0,则I=
U0
R0

(2)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池的U-I曲线的斜率大小等于电源的内阻,纵轴截距等于电池的电动势,由图看出,该电池的U-I图线是曲线,则知该电池的内阻不是常数,电动势为E=2.67V.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中的点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,
此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,由b可知:电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V,
则外电路消耗功率为P=UI=97×10-3mA×0.7V≈0.070mW.
答:(1)
U0
R0
(2)不是;2.67.(3)0.070
点评:此实验中纵坐标U与横坐标I有两方面的意义:一是电池的路端电压和电池的电流,由U=E-Ir可反映电池的特性;二是外电阻两端的电压和电流,由U=IR可反映电阻的特性,两者的交点为电阻接在电池两端时的工作点.
练习册系列答案
相关习题

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.
精英家教网
(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).

查看答案和解析>>

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.
精英家教网
(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).

查看答案和解析>>

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).
精英家教网

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

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.
精英家教网
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.

查看答案和解析>>

同步练习册答案