14．硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件．某同學(xué)利用如圖a所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中R0=2Ω，電壓表、電流表均可視為理想電表．
①用“筆畫線”代替導(dǎo)線，將圖b中的器材按圖a所示電路連接起來．
②實驗一：
用一定強度的光照射硅光電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值，通過測量得到該電池的U-I曲線a（見圖c）．則由圖象可知，當電流小于200mA時，該硅光電池的電動勢為2.9 V，內(nèi)阻為4Ω．
③實驗二：
減小光照強度，重復(fù)實驗，通過測量得到該電池的U-I曲線b（見圖c）．在做實驗一時，調(diào)整R的阻值使電壓表的讀數(shù)為1.5V；保持R的阻值不變，在實驗二的光照強度下，可調(diào)電阻R的電功率為27 mW（保留兩位有效數(shù)字）．

分析 ①根據(jù)原理圖可以畫出實物圖，注意正負極不要連反了．
②電源的U-I圖象的斜率表示其內(nèi)阻，根據(jù)斜率的變化可以知道內(nèi)阻的變化情況，圖象與縱軸交點表示電動勢，與橫軸交點表示短路電流．
③由圖象b找到路端電壓為1.5V的電路電流，由歐姆定律及串聯(lián)電路特點求出可調(diào)電阻阻值，然后由P=I2R求出可調(diào)電阻消耗的電功率．

解答 解：（1）分析圖甲所示實驗原理圖，根據(jù)原理圖連接實物電路圖，如圖所示．

（2）在硅光電池的U-I圖象，當I=0，U=E，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．由圖線a可知E=2.90V，當電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=4.0Ω．
（3）實驗一中的路端電壓為U1=1.5V時電路中電流為I1=0.25mA，連接a中點（0.25mA、1.5V）和坐標原點，此直線為此時對應(yīng)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，如圖，

電流和電壓分別為I=80mA、U=0.5V，則
變阻器R消耗的功率為P=（U-IR0）I=27 mW．
故答案為：①實物連接圖如圖所示；②2.9；4；③27．

點評 本題為探究性實驗，難點在第三問中，要注意通過讀題找出兩次實驗中的關(guān)系，從而找出正確的方法；注意由于不符合線性關(guān)系，不能用歐姆定律求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．歐姆表的內(nèi)電路可以等效為一個電源，等效電源的電動勢為歐姆表內(nèi)電池的電動勢，等效電源的內(nèi)阻等于歐姆表表盤的中間刻度值乘以歐姆擋的倍率．現(xiàn)用一表盤中間刻度值為“15”的歐姆表，一個內(nèi)阻約幾十千歐、量程為10V的電壓表，來測量該電壓表的內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池的電動勢．
①將以下實驗步驟補充完整：
a．將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率×1k擋；
b．將紅、黑表筆短接凋零；
c．選用圖1中甲、乙兩圖的甲圖方式連成電路并測量讀數(shù)．

②實驗中歐姆表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2、圖3所示，則電壓表內(nèi)阻為20kΩ，歐姆表內(nèi)電池的電動勢為8.75V．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．一物體做勻加速直線運動，通過一段位移x1所用的時間為t1，緊接著通過下段位移x2所用的時間仍為t1．則物體運動的加速度為（　�。�
A．$\frac{{{x_1}+{x_2}}}{{2{t_1}^2}}$B．$\frac{{{x_1}-{x_2}}}{{{t_1}^2}}$C．$\frac{{{x_2}-{x_1}}}{{{t_1}^2}}$D．$\frac{{{x_2}-{x_1}}}{{2{t_1}^2}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．衛(wèi)星電話在搶險救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用．第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用地球同步衛(wèi)星，不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)．第三代海事衛(wèi)星采用地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案，它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成．中軌道衛(wèi)星高度為10354千米，分布在幾個軌道平面上（與赤道平面有一定的夾角），在這個高度上，衛(wèi)星沿軌道運行一周的時間為6小時．則下列判斷正確的是（　�。�
A．中軌道衛(wèi)星的質(zhì)量大于地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量
B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步衛(wèi)星的線速度
C．中軌道衛(wèi)星的離地高度大于地球同步衛(wèi)星的離地高度
D．在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點正上方的一天后，該衛(wèi)星仍在地面該點的正上方

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關(guān)系．選取一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．進行了如下實驗：
（1）該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐．現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供供選擇：
A．直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流1A；
B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；
C．電流表A2：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；
D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；
E．滑動變阻器R1：最大阻值1kΩ；
F．滑動變阻器R2：最大阻值5kΩ；
G．開關(guān)．導(dǎo)線等
在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是A1（填“A1”或“A2”），應(yīng)該選用的滑動變阻器是R2（填“R1”或“R2”）；
（2）根據(jù)所選的器材畫出實驗的電路圖
（3）握住乳膠管兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L．電阻R的數(shù)據(jù)如表：
實驗次數(shù)123456
長度L（cm）20.025.030.035.040.045.0
電阻R（kW）1.32.13.04.15.36.7
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是L2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．一周期性變化的電壓其變化規(guī)律如圖所示，周期為2T，由圖中數(shù)據(jù)可求出此交流電壓（　�。�
A．有效值為2aB．最大值為2$\sqrt{2}$aC．有效值為$\sqrt{5}$aD．最大值為$\sqrt{10}$a

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖甲所示為一個小型電風扇的電路簡圖，其中理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10：1，接線柱a、b接上一個正弦交變電源，電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，輸出端接有額定電壓均為12V的燈泡和風扇電動機，電動機線圈電阻r=2Ω．接通電源后，燈泡正常發(fā)光，風扇工作正常，則（　�。�
A．電阻R兩端的電壓是10VB．通過風扇電動機的電流是6A
C．通過燈泡的交流電頻率是100HZD．風扇突然卡住的瞬間，燈泡變暗

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖，一混合正離子束先后通過正交電場、磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑相同，則說明這些正離子具有相同的（　�。�
A．質(zhì)量B．電荷C．速度D．荷質(zhì)比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示為一直角棱鏡的橫截面，∠bac=90°，∠abc=60°，一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡，已知棱鏡材料的折射率n=$\sqrt{2}$，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則下列說法中正確的是（　　）
A．有部分光線從ab面射出
B．光線在ac面上發(fā)生全反射
C．部分光線從bc面射出，且與bc面斜交
D．部分光線從bc面射出，且與bc面垂直

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案