Question

11．太空探測(cè)器在探索宇宙過(guò)程中，由太陽(yáng)能電池板給它提供能源．光明中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室有一塊太陽(yáng)能電池板，當(dāng)有光照射它時(shí)（作為電源），其路端電壓與總電流的關(guān)系圖象如圖甲中的曲線①所示；若沒(méi)有光照射它時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)只有電阻的電學(xué)器件，無(wú)電動(dòng)勢(shì)．物理實(shí)驗(yàn)探究小組用“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)方法，探究該太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有光照射時(shí)的伏安特性曲線，利用電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（內(nèi)阻約100Ω）測(cè)得的多組數(shù)據(jù)在圖甲中描出了各點(diǎn)，并用平滑曲線連接得到曲線②．則：

（1）分析曲線②可知，該電池板作為電阻器件時(shí)的阻值隨通過(guò)電流的增大而減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”），若所設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將圖乙中電壓表另一端a接在b點(diǎn)（填“b”或“C”）；
（2）圖乙電路中a端接好后還少接了一條導(dǎo)線，請(qǐng)?jiān)趫D乙中（用筆代替導(dǎo)線）畫出；
（3）分析曲線①可知，該電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢(shì)約為2.80V，若把它與阻值為1kΩ的定值電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，在有光照射的情況下，該太陽(yáng)能電池板的效率約為64% （計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）由伏安特性曲線可知電阻的變化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中給出的數(shù)據(jù)分析電流表的接法；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，從而得出對(duì)應(yīng)的圖線；
（3）根據(jù)伏安特性曲線的性質(zhì)可明確電源的電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得電池板的效率．

解答 解：（1）U-I圖象中圖象的斜率表示電阻，由圖象可知，電阻隨著電流的增大而減��；
因?qū)�體電阻較大，故電流表應(yīng)采用內(nèi)接法；故a端應(yīng)接到b點(diǎn)；
（2）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，缺少的導(dǎo)線如圖所示；
（3）由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故電動(dòng)勢(shì)為2.8V；
若與1kΩ的電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路；在U-I圖中作出對(duì)應(yīng)的電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖象的交點(diǎn)為電源的工作點(diǎn)，則由圖可知電源的工作電壓為1.8V，則電源的效率η=$\frac{1.8}{2.8}$×100%=64%；
故答案為：（1）減�。籦；（2）如圖；（3）2.8；64．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量及伏安法測(cè)電阻；要注意明確圖象法的正確應(yīng)用，能根據(jù)圖象確定元件的工作狀態(tài)．