Question

（2011?鄭州一模）2010年世博會在上海舉行，本次世博會大量采用低碳環保技術，太陽能電池用作照明電源是其中的亮點之一．硅光電池是太陽能電池的一種，某同學為了測定該電池的電動勢和內電阻，設計了如圖1所示電路．圖中與A₁串聯的定值電阻的阻值為R₀，電流表視為理想電表，在一定強度的光照下進行下述實驗（計算結果小數點后保留兩位數字）：
（1）閉合開關，調節滑動變阻器，讀出電流表A₁、A₂的值I₁、I₂．為了作出此電池的U-I曲線，需要計算出電路的路端電壓U，則U=

I₁R₀

（用題中所給字母表示）；
（2）根據測量數據作出該硅光電池的U-I圖象如圖2所示，該電池的電動勢E=

2.90

V，在流過電流表A₂的電流小于200mA的情況下，此電池的內阻r=

4.00

Ω；
（3）若將該硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻，此時對應的電池內阻r=

5.60

Ω．

Answer 1

分析：（1）理想電流表和定值電阻構成一電壓表，可測量外電壓．
（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阻．
（3）通過作圖求解，作出電阻為6Ω它兩端的電壓和通過它電流的圖線，與圖乙中U-I圖線有交點，交點對應電壓電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．

解答：解：（1）理想電流表和定值電阻構成一電壓表，可測量外電壓．所以U=I₁R₀．
  （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阻．所以E=2.90V，在流過電流表A₂的電流小于200mA的情況下，此電池的內阻r=4.00Ω．
  （3）作出6Ω定值電阻的U-I圖線，是一條過原點的直線，該直線與圖乙中電源的外電壓和電流圖線有交點，交點對應的電壓、電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．所以r=

E-U

I

=5.6Ω．
故本題答案為：（1）I₁R₀
（2）2.90，4.00
（3）5.60

點評：本題考查測定電動勢和內電阻的數據處理，要求能根據公式得出圖象中斜率及截距的含義．