题目

题型：不详难度：来源：

2011年日本发生严重核辐射泄露事故，使得人们开始将目光再次投入到更为安全的太阳能技术上。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,图中与A.串联的定值电阻的阻值为R₀,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:

(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A_l、A₂的值I₁,I₂.为了作出此电池的U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=   (用题中所给字母表示)；
(2)根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=    V,在流过电流表A₂的电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r=       Ω；
(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内阻r=     Ω.(计算结果保留两位有效数字)

答案

解析

分析：（1）理想电流表和定值电阻构成一电压表，可测量外电压．
（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．
（3）通过作图求解，作出电阻为6Ω它两端的电压和通过它电流的图线，与图乙中U-I图线有交点，交点对应电压电流表示硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻时的电压和电流．
解答：解：（1）理想电流表和定值电阻构成一电压表，可测量外电压．所以U=I₁R₀．
（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．所以E=2.90V，在流过电流表A₂的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=4.00Ω．
（3）作出6Ω定值电阻的U-I图线，是一条过原点的直线，该直线与图乙中电源的外电压和电流图线有交点，交点对应的电压、电流表示硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻时的电压和电流．
所以r==5.6Ω．
故本题答案为：（1）I₁R₀（2）2.90，4.00（3）5.60
点评：本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．