Question

【题目】硅光电池是一种可将光能转化为电能的器件，已经得到广泛的应用，某同学设计如图所示的电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。已知硅光电池的电动势大约是5V, 电压表的量程只有0—3V,内阻为5k ，定值电阻R0=5k ,电流表可视为理想电流表。

（1）用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，得到电压表的读数U与电流表的读数I的关系图线，如图乙所示，可知电池内阻__________（填“是”或“不是”）常数，短路电流为____________mA, 电动势为________V（保留三位有效数字）

（2）若将R=20 k 的电阻接在该硅光电池的两极上，则该电阻消耗的功率为________mW,此时该硅光电池的内阻为______________k 。（保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】 不是 0.295 5.30 0.613 10.3

【解析】（1）根据闭合电路的欧姆定律，因R0=RV，则2U=E-Ir可知，U-I图像的斜率等于内阻，由图像可知电池内阻不是常数，短路电流为295μA=0.295mA, 电动势为2×2.65V=5.30V；

（2）在电源的U-I图像中画出电阻R的U-I图像，可知交点坐标：U=1.75V；I=175μA ，则电阻R消耗的功率：P=2IU=2×1.75×175×10-6W=0.613mA；此时该硅光电池的内阻为