Question

某同學對一硅光電池感興趣，欲探究其的輸出電壓U與輸出電流I的關(guān)系．設計了如圖甲所示電路．可實驗時只是沒有電流表，但有多的電壓V₂和定值電阻R₀（阻值等于3.0Ω），而且電壓表內(nèi)阻很大可視為理想電壓表．

（1）請你根據(jù)已有的實驗器材將圖甲的電路稍作改，并按修改的電路圖在圖乙中將實驗器材連成實驗電路．
（2）若電壓表V₂的讀數(shù)為1.8V，則電源的輸出電流I=

 

A；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，通過測量得到電壓表V₁的示數(shù)U₁隨電壓表V₂的示數(shù)U₂的曲線U₁-U₂如圖丙所示，由此可知電池內(nèi)阻

 

Ω，短路電流為

 

A．

Answer 1

分析：（1）用電壓表和定值電阻來代替電流表，根據(jù)修改后的電路圖連接實物圖．
（2）根據(jù)歐姆定律求出電源的輸出電流．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出U₁-U₂的關(guān)系式，結(jié)合圖線斜率和縱軸截距求出電池的電動勢和內(nèi)電阻，從而求出短路電流．

解答：解：（1）沒有電流表，用定值電阻和電壓表來代替，電路圖和實物連線圖如圖所示．
（2）根據(jù)歐姆定律得，電源的輸出電流I=

U2

R0

=

1.8

3

A=0.6A．
（3）電壓表V₁測量的是外電壓，電壓表V₂的示數(shù)與定值電阻的比值表示通過電源的電流．根據(jù)閉合電路歐姆定律得，
E=U1+

U2

R0

r，則U1=E-

r

R0

U2，知圖線的縱軸截距表示電動勢，E=3.1V，圖線斜率k=

r

R0

=

3.1-2.3

2.0

=0.4，解得r=1.2Ω，
則短路電流I短=

E

r

=

3.1

1.2

≈2.6A．
故答案為：（1）如圖所示．（2）0.6 （3）1.2，2.6．

點評：解決本題的關(guān)鍵掌握測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理，結(jié)合圖象求出電動勢和內(nèi)電阻的大�。�