Question

（2012?靜安區(qū)一模）太陽(yáng)能是一種“綠色”能源．在我國(guó)上海舉辦的2010年世博會(huì)上，大量利用了太陽(yáng)能電池．太陽(yáng)能電池在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒(méi)有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電學(xué)器件．某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽(yáng)能電池在沒(méi)有光照時(shí)（沒(méi)有儲(chǔ)存電能）的I-U特性．所用的器材包括：太陽(yáng)能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干．
（1）為了達(dá)到上述目的，應(yīng)選用圖1中的實(shí)驗(yàn)電路圖是圖

甲

（填“甲”或“乙”）；
（2）該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖2的I-U圖象．由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時(shí)，太陽(yáng)能電池的電阻

很大

 （填“很大”或“很小”）；當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，太陽(yáng)能電池的電阻約為

1.0×10³

Ω．
（3）如果把太陽(yáng)能電池?fù)Q成某一電阻做實(shí)驗(yàn)，測(cè)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(gè)電阻和一個(gè)阻值為1.375Ω定值電阻串聯(lián)后直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=1.5伏，內(nèi)阻r=0.5Ω的電源兩端，則此電阻的實(shí)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(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，分析電路圖選出所需實(shí)驗(yàn)電路．
（2）根據(jù)電壓和電流的大小，通過(guò)歐姆定律判斷電阻的大小．當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，讀出此時(shí)的電流，
根據(jù)歐姆定律求出電阻的大小．
（3）根據(jù)圖3所示圖象，應(yīng)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(diǎn)是用該電池供電時(shí)，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(cè)繪伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測(cè)起，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選圖甲所示實(shí)驗(yàn)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(shí)，電流I很小，所以太陽(yáng)能電池的電阻很大．
由圖2所示圖象可知，當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，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，電阻阻值減小；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(duì)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）減小；0.07．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及會(huì)通過(guò)歐姆定律判斷電阻的大小．要掌握應(yīng)用圖象法解題的方法．