10．硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件．某同學(xué)利用圖a中所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中R0=2Ω，電壓表、電流表均可視為理想電表．
①用“筆畫線”代替導(dǎo)線，將圖b中的電路補(bǔ)充完整．
②實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值，通過測(cè)量得到該電池的U-I曲線a（見圖c）．則由圖象可知，當(dāng)電流小于200mA時(shí)，該硅光電池的電動(dòng)勢(shì)為2.9V，內(nèi)阻為4.0Ω．
③實(shí)驗(yàn)二：減小光照強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)量得到該電池的U-I曲線b（見圖c）．

當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時(shí)，若該電路在實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5V，則在實(shí)驗(yàn)二中可調(diào)電阻R的電功率為27 mW（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

分析 ①根據(jù)原理圖可以畫出實(shí)物圖，注意正負(fù)極不要連反了．
②電源的U-I圖象的斜率表示其內(nèi)阻，根據(jù)斜率的變化可以知道內(nèi)阻的變化情況，圖象與縱軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流．
③由圖象b找到路端電壓為1.5V的電路電流，由歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出可調(diào)電阻阻值，然后由P=I2R求出可調(diào)電阻消耗的電功率．

解答 解：（1）分析圖甲所示實(shí)驗(yàn)原理圖，根據(jù)原理圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示．

（2）在硅光電池的U-I圖象，當(dāng)I=0，U=E，圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻．由圖線a可知E=2.90V，當(dāng)電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=4.0Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U1=1.5V時(shí)電路中電流為I1=0.25mA，連接a中點(diǎn)（0.25mA、1.5V）和坐標(biāo)原點(diǎn)，此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)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，如圖，

電流和電壓分別為I=80mA、U=0.5V，則
變阻器R消耗的功率為P=（U-IR0）I=27 mW．
故答案為：（1）如圖；（2）2.9，4.0；（3）27

點(diǎn)評(píng) 本題為探究性實(shí)驗(yàn)，難點(diǎn)在第三問中，要注意通過讀題找出兩次實(shí)驗(yàn)中的關(guān)系，從而找出正確的方法；注意由于不符合線性關(guān)系，不能用歐姆定律求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC，用軟線懸掛在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通入A→C方向的電流時(shí)，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，可以采用的辦法是（　�。�
A．不改變電流和磁場(chǎng)方向，適當(dāng)增大電流
B．不改變磁場(chǎng)和電流方向，適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度
C．改變電流方向，并適當(dāng)增加電流
D．改變電流方向，并適當(dāng)減小電流

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形線圈周期為T，匝數(shù)為10匝，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2Ω，從線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過30°時(shí)的電流為1A，下列說法中正確的是（　�。�
A．線圈中電流的最大值為$\sqrt{2}$A
B．線圈消耗的電功率為4W
C．任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電流為i=2sin$\frac{2π}{T}$tA
D．任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為Φ=$\frac{2T}{π}$cos$\frac{2π}{T}$t（Wb）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡末閃亮的原因是（　�。�
A．電源的內(nèi)阻較大B．線圈電阻偏大
C．小燈泡電阻偏大D．線圈的自感系數(shù)較大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，將用絕緣管做成的圓形軌道豎直放置在豎直平面內(nèi)，建立如圖所示直角坐標(biāo)系，圓形軌道的圓心與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，在Ⅰ、Ⅱ象限有垂直軌道平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在Ⅳ象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)帶電荷量為+q，質(zhì)量為m的小球從圖中位置A由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng)，剛好能通過最高點(diǎn)．不計(jì)一切摩擦，小球所帶電荷量保持不變，軌道半徑為R，R遠(yuǎn)大于管道的內(nèi)徑，小球直徑略小于管道內(nèi)徑，小球可看成質(zhì)點(diǎn)．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小
（2）若小球在第二次到最高點(diǎn)時(shí)，剛好對(duì)軌道無壓力，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
（3）求小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列說法中不正確的是（　�。�
A．速度與加速度的定義是運(yùn)用了比值的方法
B．物體在某時(shí)刻速度為零，其加速度也一定為零
C．物體速度變化越快，加速度一定越大
D．加速度是描述速度變化快慢的物理量

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．

（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）如圖2是實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出．經(jīng)測(cè)量得AB=2.20cm，BC=3.80cm，可推測(cè)CD間距離比較接近5.40cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度等于0.30m/s，小車的加速度等于1.6m/s2．（以上兩空計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（3）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦力過度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在同一豎直線上的兩位置分別沿同一方向水平拋出兩個(gè)小球A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，要使兩球在空中相遇，則（　�。�
A．同時(shí)拋出兩球B．先拋出A球
C．先拋出B球D．無論A、B誰先拋都可能

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20．下列有關(guān)物理學(xué)史的敘述，不正確的是（　�。�
A．人們運(yùn)用萬有引力定律通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)了海王星
B．哥白尼提出地心說觀點(diǎn)，認(rèn)為地球是宇宙的中心
C．開普勒提出了太陽系行星運(yùn)動(dòng)的三大定律
D．精確測(cè)出引力常量G的卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了間接測(cè)量的物理方法

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