Question

硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件．某同學(xué)用如圖所示電路研究硅光電池的伏安特性曲線(xiàn)．圖中R₀為已知定值電阻，兩個(gè)電壓表均視為理想電壓表．

（�。�實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到該電池的U-I曲線(xiàn)如圖甲．由此可知電池的內(nèi)阻隨電流的增大而

增大

（填：增大，減小，不變），短路電流為

295

μA，電動(dòng)勢(shì)為

2.6

V．
（ⅱ）實(shí)驗(yàn)二：減小光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到的U-I曲線(xiàn)如圖乙．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某一值時(shí)，實(shí)驗(yàn)一中的V₁表的示數(shù)為1.5V，保持該阻值不變，在實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為

0.14

mW （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（ⅰ）電池的U-I曲線(xiàn)的斜率表示內(nèi)阻的大小，通過(guò)斜率的變化判斷內(nèi)阻的變化．當(dāng)外電壓為0時(shí)，此時(shí)的電流為短路電流，電流為0時(shí)，外電壓等于電動(dòng)勢(shì)．
（ⅱ）由實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U₁=1.5V讀出此時(shí)電路中電流為I₁，將（I₁，U₁）點(diǎn)與原點(diǎn)連成直線(xiàn)，和圖線(xiàn)乙的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流，求出功率．

解答：解：（ⅰ）電池的U-I曲線(xiàn)的斜率表示內(nèi)阻的大小，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值在增大，所以?xún)?nèi)阻增大．當(dāng)U=O，I=I_短=295μA，I=0，E=U=2.6V．
（ⅱ）實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U₁=1.5V時(shí)電路中電流為I₁=0.21mA，連接a中點(diǎn)（0.21mA、1.5V）和坐標(biāo)原點(diǎn)，此直線(xiàn)外電路電阻（此時(shí)電阻不變）的U-I圖，和圖線(xiàn)b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流．
     如圖，電流和電壓分別為I=140μA、U=1.0V，則外電路消耗功率為P=UI=0.14 mW．
故答案為：（ⅰ） 增大        295       2.6    （ⅱ） 0.14

點(diǎn)評(píng)：本題難點(diǎn)在于第（2）問(wèn)，技巧是作出電阻的伏安特性曲線(xiàn)與電源的外特性曲線(xiàn)，兩者的交點(diǎn)即為這電阻接在電源上的工作狀態(tài)．