Question

【題目】舉世矚目的嫦娥四號(hào)，其能源供給方式實(shí)現(xiàn)了新的科技突破：它采用同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)結(jié)合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽(yáng)翼收集的太陽(yáng)能和月球車(chē)上的同位素?zé)嵩磧煞N能源供給探測(cè)器。圖甲中探測(cè)器兩側(cè)張開(kāi)的是光伏發(fā)電板，光伏發(fā)電板在外太空將光能轉(zhuǎn)化為電能。

某同學(xué)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(guān)系，圖中定值電阻R0=5Ω，設(shè)相同光照強(qiáng)度下光伏電池的電動(dòng)勢(shì)不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。

(1)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射該電池，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0的阻值，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U-I如圖丁曲線a，由此可知，該電源內(nèi)阻是否為常數(shù)______（填“是”或“否”），某時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為______V，由圖像可知，此時(shí)電源內(nèi)阻值為______Ω。

(2)實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一光照的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U-I如圖丁曲線，在實(shí)驗(yàn)一中當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)路端電壓為2.0V，則在實(shí)驗(yàn)二中滑動(dòng)變阻器仍為該值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為______W（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】否 1.80 4.78 2.5

【解析】

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

[2] [3]．從電壓表的示數(shù)可以示數(shù)為1.80V，再?gòu)膱D象的縱軸截距為2.9V，即電源的電動(dòng)勢(shì)為2.9V，又從圖象看出，當(dāng)路端電壓為1.80V時(shí)，電流為0.23A，所以電源的內(nèi)阻

。

（2）[4]．在實(shí)驗(yàn)一中，電壓表的示數(shù)為2.0V，連接坐標(biāo)原點(diǎn)與電源的（2.0V路端電壓）兩點(diǎn)，作出定值的伏安特性曲線如圖所示，

此時(shí)還能求出滑動(dòng)變阻器的阻值

R=Ω-R0≈4.5Ω

同時(shí)該直線與圖象b有一交點(diǎn)，則該交點(diǎn)是電阻是實(shí)驗(yàn)二對(duì)應(yīng)的值，由交點(diǎn)坐標(biāo)可以讀出：0.7V，0.75A。

所以滑動(dòng)變阻器此時(shí)消耗的功率

P=（0.75）2×4.5W=2.5W。