Question

硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用題22圖2所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。圖中R₀為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表。
①請根據(jù)題22圖2，用筆畫線代替導(dǎo)線將題22圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。
②若電壓表的讀數(shù)為，則I＝        mA；
③
實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線a。見題22圖4，由此可知電池內(nèi)阻         （填“是”或“不是”）常數(shù)，短路電流為       mA ，電動勢為
       V。
④實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測得U-I曲線b，見題22圖4.當(dāng)滑動變阻器的電阻為某值時，若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V。則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為
        mW（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

①見22題答案圖，
②，
③不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，
④0.065(0.060-0.070)

①見右圖；

②根據(jù)歐姆定律可知I＝；
③路端電壓U＝E－Ir，若r為常數(shù)、則U-I圖為一條不過原點(diǎn)的直線，由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；當(dāng)U＝0時的電流為短路電流、約為295μA＝0.295mA；當(dāng)電流I＝0時路端電壓等于電源電動勢E、約為2.67V；
④實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U₁＝1.5V時電路中電流為I₁＝0.21mA，連接a中點(diǎn)（0.21mA、1.5V）和坐標(biāo)原點(diǎn)，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(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流，如右圖,電流和電壓分別為I＝97μA、U＝0.7V,則外電路消耗功率為P＝UI＝0.068 mW。