Question

2010年世博會(huì)在上海舉行，本次世博會(huì)大量采用低碳環(huán)保技術(shù)，太陽能電池用作照明電源是其中的亮點(diǎn)之一．硅光電池是太陽能電池的一種，某同學(xué)為了測定某種硅光電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行測量，圖中與A₁串聯(lián)的定值電阻的阻值R=990．

（1）現(xiàn)有三只電流表：
A、電流表（滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻為l0）
B、電流表（量程0-300mA，內(nèi)阻很�。�
C、電流表（量程0一3A，內(nèi)阻很�。�
為減小測量誤差，則電流表A₁選______A；電流表A₂選______（選填元件代號）；
（2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U-I圖象如圖乙所示，由圖象可知：該電池的電動(dòng)勢E=______V，在流過電流表A2的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=______；
（3）若將該硅光電池兩端接上阻值為6的電阻，求此時(shí)該電阻消耗的功率，簡要寫出求解過程．（本題答案均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：（1）由題意及原理圖可知實(shí)驗(yàn)中電表的作用，根據(jù)量程及內(nèi)阻可選出電流表；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)合圖象可求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；
（3）在圖中作出電阻的U-I圖象，兩圖象的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)，由P=UI可求得消耗的功率．
解答：解：（1）由圖可知，A₁與R串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，故要求能知道電流表的內(nèi)阻，故A₁只能選A；
由圖可知，實(shí)驗(yàn)中的電流沒有超過300mA，故電流表A₂應(yīng)選取B；
（2）由閉合電路歐姆定律可知：
U=E-Ir，故圖中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢，故E=2.90V；
圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，故r==4.0；
（3）在圖中作出電阻的U-I圖象，兩圖象的交點(diǎn)即為電阻的工作點(diǎn)；
由圖可知，電壓U=1.50V；電流I=0.25A；
故P=UI=0.375W；
故答案為：（1）A，B； （2）2.90； 4.0； （3）0.375．

點(diǎn)評：本題要注意電源的內(nèi)阻及電動(dòng)勢是變化的，故不能直接（2）中求出的電動(dòng)勢代入，應(yīng)通過圖象的形式得出電阻的工作點(diǎn)，再求出功率．