Question

【題目】舉世矚目的嫦娥四號，其能源供給方式實現了新的科技突破：它采用同位素溫差發電與熱電綜合利用技術結合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素熱源兩種能源供給探測器。圖甲中探測器兩側張開的是光伏發電板，光伏發電板在外太空將光能轉化為電能。

某同學利用圖乙所示電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流I的關系，圖中定值電阻R0=5Ω，設相同光照強度下光伏電池的電動勢不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。

(1)實驗一：用一定強度的光照射該電池，閉合開關S，調節滑動變阻器R0的阻值，通過測量得到該電池的U-I如圖丁曲線a，由此可知，該電源內阻是否為常數______（填“是”或“否”），某時刻電壓表示數如圖丙所示，讀數為______V，由圖像可知，此時電源內阻值為______Ω。

(2)實驗二：減小實驗一光照的強度，重復實驗，測得U-I如圖丁曲線，在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端電壓為2.0V，則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，滑動變阻器消耗的電功率為______W（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】否 1.80 4.78 2.5

【解析】

（1）[1]．根據閉合電路歐姆定律有：U=E-Ir，所以圖象的斜率為電源內阻，但圖象的斜率在電流較大時，變化很大，所以電源的內阻是變化的。

[2] [3]．從電壓表的示數可以示數為1.80V，再從圖象的縱軸截距為2.9V，即電源的電動勢為2.9V，又從圖象看出，當路端電壓為1.80V時，電流為0.23A，所以電源的內阻

。

（2）[4]．在實驗一中，電壓表的示數為2.0V，連接坐標原點與電源的（2.0V路端電壓）兩點，作出定值的伏安特性曲線如圖所示，

此時還能求出滑動變阻器的阻值

R=Ω-R0≈4.5Ω

同時該直線與圖象b有一交點，則該交點是電阻是實驗二對應的值，由交點坐標可以讀出：0.7V，0.75A。

所以滑動變阻器此時消耗的功率

P=（0.75）2×4.5W=2.5W。