矽光電池是一種可將光能轉換為電能的器件,某同學用圖1所示電路探究矽光電池的路端電壓U與總電流I的關係,圖中R0...
問題詳情:
矽光電池是一種可將光能轉換為電能的器件,某同學用圖1所示電路探究矽光電池的路端電壓U與總電流I的關係,圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表.
(1)若電壓表V2的讀數為U0,則I= .
(2)實驗一:用一定強度的光照*矽光電池,調節滑動變阻器,通過測量得到該電池的U﹣I曲線a,見圖2,由此可知電池內阻 (填“是”或“不是”)常數,短路電流為 mA,電動勢為 V.
(3)實驗二:減小實驗一中光的強度,重複實驗,測得U﹣I曲線b,見下圖.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字).
【回答】
解:(1)由部分電路的歐姆定律有I=
(2)根據閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir可知,電池的U﹣I曲線的斜率大小等於電源的內阻,縱軸截距等於電池的電動勢,由圖看出,該電池的U﹣I圖線是曲線,則知短路電流為0.295mA.該電池的內阻不是常數,電動勢為E=2.67V.
(3)實驗一中的路端電壓為U1=1.5V時電路中電流為I1=0.21mA,連線a中的點(0.21mA、1.5V)和座標原點,
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,由b可知:電流和電壓分別為I=97μA、U=0.7V,
則外電路消耗功率為P=UI=97×10﹣3mA×0.7V≈0.070mW.
*:(1)
(2)不是 0.295,2.67
(3)0.070
知識點:電路及其應用單元測試
題型:實驗,探究題
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