硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學用左所示電路探究硅光電池的路端電壓u與總電流i的關系。圖中r0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表。
① 請根據(jù)題電路圖,用筆畫線代替導線將右中的
實驗器材連接成實驗電路。
② 若電壓表的讀數(shù)為,則i=
③ 實驗一:用一定強度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動變阻器,通過測量得到該電池的u-i曲線a。
如圖,由此可知電池內(nèi)阻 (填“是”或“不是”)常數(shù),短路電流為 ma ,電動勢為
v。
④ 實驗二:減小實驗一中光的強度,重復實驗,
測得u-i曲線b,如圖.當滑動變阻器的電阻為某值時,若實驗一中的路端電壓為1.5v。則實驗二中外電路消耗的電功率為 mw(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。
①見右圖,
②[來源:zxxk.com]
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路端電壓u=e-ir,若r為常數(shù)、則u-i圖為一條不過原點的直線,由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù);當u=0時的電流為短路電流、約為295μa=0.295ma;當電流i=0時路端電壓等于電源電動勢e、約為2.67v;
④實驗一中的路端電壓為u1=1.5v時電路中電流為i1=0.21ma,連接a中點(0.21ma、1.5v)和坐標原點,此直線為此時對應滑動變阻器阻值的外電路電阻(定值電阻)的u-i圖,和圖線b的交點為實驗二中的路端電壓和電路電流,如右圖,電流和電壓分別為i=97μa、u=0.7v,則外電路消耗功率為p=ui=0.068 mw。
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