Question

6．2013年12月14日晚上9點14左右，嫦娥三號月球探測器平衡降落在月球虹灣，并在4分鐘后展開太陽能電池板，如圖甲．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能；沒有光照時，可以視為一個電動勢為零的電學(xué)器件．

探究一：某實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究太陽能電池被不透光黑紙包住時的I-U特性
（1）根據(jù)實驗原理圖乙，圖丙中滑動變阻器上需要用導(dǎo)線連接的是A、D、E或C、D、E．（用A、B、C、D、E表示）
（2）通過實驗獲得如下數(shù)據(jù)：

U/V	0	0.70	1.20	1.51	1.92	2.16	2.47
I/μA	0	20.5	56.1	97.6	199.9	303.3	541.3

請在圖丁坐標(biāo)紙上畫出太陽能電池的I-U特性曲線．
探究二：在穩(wěn)定光照環(huán)境下，取下太陽能電池外的黑紙，并按圖戊電路探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系
（3）該小組通過本實驗練習(xí)使用螺旋測微器，其次測量如圖己所示，讀數(shù)為0.840mm．
（4）開關(guān)閉合后，下列說法正確的是B．
A．電壓表分流使R_測偏大   B．電壓表分流使R_測偏小 C．電流表分壓使R_測偏大  D．電流表分壓使R_測偏小
（5）若實驗中電壓表和電流表的示數(shù)分別為U和I，金屬絲的直徑為d，長度為L，則金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πUthcrujt^{2}}{4IL}$．

Answer 1

分析 （1）由原理圖可知，實驗中采用的是分壓接法，故根據(jù)分壓接法的連接方式可選擇接線柱；
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應(yīng)的伏安特性曲線；
（3）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法得出讀數(shù)；
（4）根據(jù)電路連接分析電路中誤差來源；
（5）根據(jù)電阻定律和歐姆定律列式，聯(lián)立可求得電阻率．

解答 解：（1）由圖乙所示電路圖可知，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，滑動變阻器接入電路的接線柱為：A、D、E或C、D、E；
 （2）根據(jù)描點法作出圖象如圖所示；注意不能畫成直線；如圖所示；
（3）螺旋測微器固定部分讀數(shù)為0.5mm；轉(zhuǎn)動部分為34.0，故最終讀數(shù)為：0.5mm+34.0×0.01mm=0.840mm；
 （4）本實驗中采用的是電流表的外接法，故由于電壓表的分流使電流表示數(shù)偏大，故測量結(jié)果偏��；故選B．
（5）由歐姆定律可知：R=$\frac{U}{I}$，電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracwzvoqmp{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πUwxadzbt^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）A、D、E或C、D、E；（2）圖象如圖所示；（3）0.840；（4）B；（5）$\frac{πUxqpdonl^{2}}{4IL}$．

點評 本題考查了實驗電路的選擇、實驗數(shù)據(jù)處理，當(dāng)電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；要掌握分壓接法的性質(zhì)并能應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．