Question

（2012?靜安區(qū)一模）太陽能是一種“綠色”能源．在我國上海舉辦的2010年世博會上，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件．某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時（沒有儲存電能）的I-U特性．所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關S及導線若干．
（1）為了達到上述目的，應選用圖1中的實驗電路圖是圖

甲

（填“甲”或“乙”）；
（2）該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖2的I-U圖象．由圖可知，當電壓小于2.00V時，太陽能電池的電阻

很大

 （填“很大”或“很小”）；當電壓為2.80V時，太陽能電池的電阻約為

1.0×10³

Ω．
（3）如果把太陽能電池換成某一電阻做實驗，測繪出此電阻的伏安特性曲線如圖3，則隨著電壓的升高此電阻的阻值

減小

（填增大、減小、不變），如果把這個電阻和一個阻值為1.375Ω定值電阻串聯(lián)后直接接在一個電動勢E=1.5伏，內阻r=0.5Ω的電源兩端，則此電阻的實際功率為

0.07

W（保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）電壓電流需從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，分析電路圖選出所需實驗電路．
（2）根據(jù)電壓和電流的大小，通過歐姆定律判斷電阻的大�。�當電壓為2.80V時，讀出此時的電流，
根據(jù)歐姆定律求出電阻的大�。�
（3）根據(jù)圖3所示圖象，應用歐姆定律可以判斷出隨電壓升高，電阻阻值如何變化；在圖3中作出電源的I-U圖象，兩圖象的交點是用該電池供電時，電路電流與電阻電壓，然后由歐姆定律求出電阻阻值，由電功率公式求出電阻消耗的功率．

解答：解：（1）測繪伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，應選圖甲所示實驗電路．  
（2）∵I=

U

R

，∴電阻阻值R=

U

I

，由圖2所示圖象可知，在電壓小于2.00V時，電流I很小，所以太陽能電池的電阻很大．
由圖2所示圖象可知，當電壓為2.80V時，電流I=2.80×10^-3A，電阻R=

U

I

=

2.80V

2.80×10-3A

=1.0×10³Ω．
（3）由圖3所示圖象可知，隨電壓U增大，電流I也增大，但△I＞△U，
由R=

U

I

=

△U

△I

可知，電阻阻值減��；在圖3中作出電源的I-U圖象，如圖所示，
由圖示可知，由該電源對該電阻供電，電路電流I=0.75A，電路外電壓U=1.12V，
外電路總電阻R_總=

U

I

=

1.12V

0.75A

≈1.493Ω，電阻阻值：
R=R_總-R_串=1.493Ω-1.375Ω=0.118Ω，電阻消耗的電功率
P=I²R=0.75²×0.118≈0.07W；
故答案為：（1）甲；（2）很大；1.0×10³；（3）減��；0.07．

點評：解決本題的關鍵知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及會通過歐姆定律判斷電阻的大小．要掌握應用圖象法解題的方法．