Question

10．太陽(yáng)能是一種清潔、“綠色”能源，在我國(guó)上海舉辦的2010年世博會(huì)，大量利用了太陽(yáng)能電池．太陽(yáng)能電池在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電學(xué)器件．某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽(yáng)能電池在沒有光照時(shí)（沒有儲(chǔ)存電能）的I-U特性．所用的器材包括：
A、太陽(yáng)能電池；
B、電池組E：電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻不計(jì)；
C、電流表A₁：量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；
D、電流表A₂：量程10mA，內(nèi)阻約為0.5Ω；
E、電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約為5kΩ；
F、滑動(dòng)變阻器R₁，（阻值范圍0～20Ω，額定電流為0.6A）；
G、滑動(dòng)變阻器R₂，（阻值范圍0～1000Ω，額定電流為0.6A）；
H、電鍵、導(dǎo)線若干．

（1）為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選D；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F（填寫器材前面字母代號(hào)）；
（2）為了達(dá)到上述目的，請(qǐng)將圖甲連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖乙的I-U圖象．由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時(shí)，太陽(yáng)能電池的電阻很大�。ㄌ睢昂艽蟆被颉昂苄　保�；當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，太陽(yáng)能電池的電阻約為1000Ω．
（4）此實(shí)驗(yàn)用了圖象法處理數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)是直觀，但是不能減少或者消除系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”），產(chǎn)生誤差的主要原因是：電壓表的分流．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中電流值可確定電流表，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析滑動(dòng)變阻器的使用方法，從而確定應(yīng)選擇的變阻器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定電路圖；
（3）根據(jù)I-U圖象的性質(zhì)分析電阻的變化，并由歐姆定律求出電阻；
（4）根據(jù)圖象法的意義可明確能否消除的誤差，明確誤差來源．

解答 解：（1）、由圖可知，測(cè)量電流最大約為5mA，故電流表應(yīng)選擇10mA的量程，故選D；由于電壓從零開始變化，因此應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總電阻較小的F；
（2）根據(jù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，電路圖如圖．
（3）、由R=$\frac{U}{I}$知，I-U圖象的斜率倒數(shù)等于電阻，可知電阻很大，當(dāng)電壓為2.8V時(shí)電流約為2.8mA，故此時(shí)電阻為：
r=$\frac{2.8}{2.8×1{0}^{-3}}$Ω=1000Ω．
（4）圖象法可以減小因?yàn)樽x數(shù)帶來的偶然誤差；但是對(duì)于由于電路選擇等引起的系統(tǒng)誤差卻不能減�。槐緦�(shí)驗(yàn)中由于電壓表分流而使電流表示數(shù)偏大．
故答案為：（1）D；F（2）如圖；（3）很大；1000；（4）系統(tǒng)誤差；電壓表分流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確太陽(yáng)能電池沒有電能，故作用電阻處理，測(cè)量其對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線的性質(zhì)，要求能靈活分析圖象的性質(zhì)，明確圖象給出的信息是解題的關(guān)鍵．