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硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用左所示电路探究硅光电池的路端电压...

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用左所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.图中R为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
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(1)请根据题电路图,用笔画线代替导线将图中的实验器材连接成实验电路.
(2)若电压表V2的读数为U,则I=______
(3)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I 曲线a,如图.由此可知电池内阻______(填“是”或“不是”)常数,短路电流为______mA,电动势为______V.
(4)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,如图.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V.则实验二中外电路消耗的电功率为______mW(计算结果保留两位有效数字).
(1)已知原理图,则由原理图先连接R与电源,再将电压表依次并入; (2)R为定值电阻,故由欧姆定律可求得电路中的电流; (3)由图象及公式可知图象的斜率表示电池内阻,由内阻的斜率变化可知是否为常数;图象与横坐标的交点为短路电流;图象与纵坐标的交点为电源的电动势; (4)由于外电阻为线性元件,故可由实验一做出其伏安特性曲线,图象与b的交点为实验二中的状态,读出电流和电压可求得电功率. 【解析】 (1)由原理图可得出电路的连接方式,则按实物图的连接方法将各元件相连即可,注意导线不能交叉,导线要接在接线柱上;如下图所示; (2)由欧姆定律可知,流过R0的电流I=; (3)路端电压U=E-Ir,若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线,由曲线a可知电池内阻不是常数;当U=0时的电流为短路电流、约为295μA=0.295mA;当电流I=0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V; (4)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,如右图,电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V,则外电路消耗功率为P=UI=0.068 mW. 故答案为:(1)如上图 (2) (3)不是,0.295(0.293-0.297),2.67(2.64-2.70), (4)0.065(0.060-0.070)
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考点分析:
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在探究影响单摆周期的因素的实验中
(1)同学甲有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;______
②在摆球经过最低点时启动秒表计时;______
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.______
该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.
数据组摆长摆球周期
编号/mm质量/g/s
1999.332.22.0
2999.316.52.0
3799.232.21.8
4799.216.51.8
5501.132.21.4
(2)同学乙实验时,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,设计如图A所示的装置,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图B所示,则该单摆的振动周期为______.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径一半的另一小球进行实验,则该单摆的周期将______(填“变大”、“不变”或“变小”).
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(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,然后将原线圈A迅速拔出副线圈B,那么此过程中,电流计的指针将向______偏;若原线圈插入副线圈不动,然后将滑动变阻器滑片迅速向右移动,那么此时电流计的指针将向______偏.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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