描绘小电珠的伏安特性曲线
1. (2018·太原模拟)太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,请将图甲连成一个完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙所示的I-U图象,由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻_______(选填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为_______ Ω。
【解析】(1)实验电路连接如图所示。
(2)根据图象可知太阳能电池的电阻:R==Ω=1.0×103 Ω(965~
1 040 Ω均正确)
答案:(1)见解析图
(2)很大 1.0×103(965~1 040)
2.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
(1)他们应选用如图所示的哪个电路进行实验 ( )
(2)①由(1)实验测得元件Z的电压与电流的关系如表所示。根据表中数据请在甲图中作出元件Z的I-U图线。
U/V
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0
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0.40
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0.60
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0.80
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1.00
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1.20
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1.50
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1.60
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I/A
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0
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0.20
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0.45
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0.80
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1.25
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1.80
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2.80
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3.20
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②根据Z的I-U图线可判断元件Z是金属材料还是半导体材料? __________
③把元件Z和电阻R接入如图乙所示的电路中,由实验测得电阻R的I-U图线如图甲中所示。已知电源的电动势E=1.5 V,内阻不计。闭合电键S,电路稳定时,元件Z消耗的电功率为_______ W。
【解析】(1)由测量的数据及题目要求可知,滑动变阻器应采取分压式接法。因为元件Z的电阻较小,所以电流表应外接,因此实验电路应选D图。
(2)①描点画出元件Z的I-U图线如图曲线所示,注意在描绘伏安特性曲线时应连成平滑的曲线,而不能是折线。如果这些点大致在一条直线上,则应描成一条直线,让不在直线上的点均匀分布在直线两侧。