Question

【題目】舉世矚目的嫦娥四號，其能源供給方式實現了新的科技突破：它采用同位素溫差發電與熱電綜合利用技術結合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素熱源兩種能源供給探測器。圖甲中探測器兩側張開的是光伏發電板，光伏發電板在外太空將光能轉化為電能。

某同學利用圖乙所示電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流I的關系，圖中定值電阻R0=5Ω，設相同光照強度下光伏電池的電動勢不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。

（1）實驗一：用一定強度的光照射該電池，閉合電鍵S，調節滑動變阻器R的阻值，通過測量得到該電池的U﹣I曲線a（如圖丁）。由此可知，該電源內阻是否為常數_______（填“是”或“否”），某時刻電壓表示數如圖丙所示，讀數為________V，由圖像可知，此時電源內阻為_______Ω。

實驗二：減小實驗一光照的強度，重復實驗，測得U-I曲線b（如圖丁）。

（2）在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端電壓為2.5V，則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，滑動變阻器消耗的電功率為________W（計算結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】否 1.50 5.6 7.2×10-2（7.0×10-2-7.4×10-2均算正確）

【解析】

（1）由U-I圖像可知，因圖像的斜率等于電源的內阻，可知電源內阻不是常數；電壓表的量程為3.0V，則讀數為1.50V；由圖中讀出，此時電路中的電流為250mA，因電源的電動勢為E=2.9V，可得此時電源的內阻；

（2）在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端電壓為2.5V，可得此時的電流為100mA，則滑動變阻器的阻值為：；則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，此時外電路電阻為R外=R+R0=25Ω，將此電阻的U-I線畫在此電源的U-I圖像中，如圖；

直線與b的交點為電路的工作點，此時I=60mA，則滑動變阻器消耗的電功率為.