题目
硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用左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 请根据题电路图,用笔画线代替导线将右中的 实验器材连接成实验电路。 ② 若电压表的读数为,则i= 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。 如图,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,如图.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)。
答案:①见右图, ②[来源:] ③ 不是,0.295(0.293-0.297),2.67(2.64-2.70), ④ 0.065(0.060-0.070) 解析: ③路端电压u=e-ir,若r为常数、则u-i图为一条不过原点的直线,由曲线a可知电池内阻不是常数;当u=0时的电流为短路电流、约为295μa=0.295ma;当电流i=0时路端电压等于电源电动势e、约为2.67v; ④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,如右图,电流和电压分别为i=97μa、u=0.7v,则外电路消耗功率为p=ui=0.068 mw。