Question

14．單晶硅太陽能電池是以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，是當(dāng)前開發(fā)得最快的一種太陽能電池．它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面．

（1）如圖丙所示是用螺旋測(cè)微器測(cè)量一單晶硅太陽能電池片的厚度，其讀數(shù)為0.200mm．
（2）為了初步研究單晶硅太陽能電池的伏安特性，用一定強(qiáng)度的光照射該太陽能電池，利用如圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到了該電池的I-U曲線如圖乙所示，由此可知短路電流為11.2mA，電動(dòng)勢(shì)為3.8V．
（3）請(qǐng)定性描述隨著輸出電壓的變化該太陽能電池內(nèi)阻的變化特點(diǎn)．

Answer 1

分析 1、螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
2、圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，U=0時(shí)，此時(shí)的電流為短路電流；
3、圖象的斜率倒數(shù)的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，根據(jù)圖象的特點(diǎn)分析求解；

解答 解：（1）由圖1所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為0mm+0.200mm=0.200mm；
（2）在計(jì)算機(jī)屏幕上得到了該電池的I-U曲線如圖乙所示，
根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=0時(shí)，此時(shí)的電流為短路電流，所以短路電流為11.2mA，
圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)為3.8V，
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得I-U曲線圖象的斜率倒數(shù)的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻；
根據(jù)圖象的特點(diǎn)得斜率倒數(shù)的絕對(duì)值隨著輸出電壓的增大而增大，所以隨著輸出電壓的增大電池的內(nèi)阻減小．
故答案為：（1）0.200
（2）11.2；  3.8
（3）隨著輸出電壓的增大電池的內(nèi)阻減小

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器與電流表的讀數(shù)，螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；掌握電池的I-U曲線的截距和斜率的物理意義．