太阳能是一种清洁.“绿色能源.在有光照时.可以将光能转化为电能.在没有光照时.可以视为一个电学器件．某实验小组决定探究一个太阳能电池在没有光照时的伏安特性．所用的器材包括:太阳能电池.电源E.电流表A.电压表V.滑动变阻器R.开关S及导线若干．(1)为了达到上述目的.请将图1连成一个完整的实验电路图．(2)该实验小组根据实验得到的数� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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17．太阳能是一种清洁、“绿色”能源，在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组决定探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象．由图可知，当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为1.0×10³Ω．（保留一位有效数字）

（3）该实验小组在另一实验中用一强光照射太阳能电池，使该太阳能电池获得电能，为了测出该电池此时的电动势和内阻，该小组同学决定先用欧姆表进行粗测，再设计合理的电路图．你认为该小组同学的做法合理吗？为什么？不能，因为多用电表的欧姆挡自带电源，使用时必须与外电路断开，因此不能测电源内阻．
（4）该实验小组设计了如图3所示的电路图，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a，再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4．当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V．则滑动变阻器的测量电阻为7.1×10³Ω，
曲线b外电路消耗的电功率为5.9×10^-5W（计算结果保留两位有效数字）．

分析（1）根据实验原理可明确对应的电路图；
（2）根据图象可明确对应的电流，再由欧姆定律可求得电阻；
（3）多用电表内部有电源，不能直接测量路端电压；
（4）根据题意作出对应的图象，图象与b的交点为工作点，根据欧姆定律和功率公式可求得电阻和功率．

解答解：（1）根据题意可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，实验电路如图所示；
（2）
（2）由图2所示图象可知，当电压小于2.00V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，太阳能电池的电阻很大；由图2所示图象可知，当电压为2.80V时，电流I=2.8mA，则太阳能电池的电阻R=$\frac{2.80}{2.8×1{0}^{-3}}$=1.0×10³Ω．
（3）不能，因为多用电表的欧姆挡自带电源，使用时必须与外电路断开，因此不能测电源内阻．
（4）由图4所示曲线可知，路端电压为U₁=1.5V时电路中电流为I₁=210μA，即为强光照射时的工作点，连接该点和坐标原点，如图所示，此直线为此时对应的外电路电阻的U-I图线：则可知电阻R=$\frac{1.5}{210×1{0}^{-6}}$=7.1×10³Ω；曲线b中电压为0.6V，电流为98μA；故对应的功率P=UI=0.6×98×10^-6=5.9×10^-5W；
故答案为：（1）如图所示；（2）1.0×10³Ω；（3）不能，因为多用电表的欧姆挡自带电源，使用时必须与外电路断开，因此不能测电源内阻；（4）7.1×10³；5.9×10^-5

点评本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线实验；本题注重物理思想和实验方法的考查，题中第2问体现合理近似的物理学思想；第3问引导学生在演示实验中探究物理现象；第4问考查考生对实验技能、数据分析和处理能力．旨在考查学生突出方法，重在探究之意．

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