题目
太阳能电池是一种可将光能转换为电能的器件。一同学用图(a)所示电路测量某单晶硅太阳能电池的输出电流 I和输出电压 U之间的关系,探究该电池的伏安特性,用一定强度的光照射太阳能电池,闭合开关S,调节电阻箱,测得实验数据如下表所示。 -bigcirc (A)-|||-能 s-|||-√-|||-/-|||-图(a) -bigcirc (A)-|||-能 s-|||-√-|||-/-|||-图(a)(1)请作出该太阳能电池的伏安特性曲线。-bigcirc (A)-|||-能 s-|||-√-|||-/-|||-图(a) (2)根据所作伏安特性曲线可知,电池电阻___________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为___________mA,电动势为___________V(结果均保留2位有效数字); (3)根据所作伏安特性曲线,估算该太阳能电池的最大输出功率为___________mW(结果保留1位小数)。
太阳能电池是一种可将光能转换为电能的器件。一同学用图(a)所示电路测量某单晶硅太阳能电池的输出电流 I和输出电压 U之间的关系,探究该电池的伏安特性,用一定强度的光照射太阳能电池,闭合开关S,调节电阻箱,测得实验数据如下表所示。
(2)根据所作伏安特性曲线可知,电池电阻___________ (填“是”或“不是”)常数,短路电流为___________ mA,电动势为___________ V(结果均保留2位有效数字);
(3)根据所作伏安特性曲线,估算该太阳能电池的最大输出功率为___________ mW(结果保留1位小数)。

(1)请作出该太阳能电池的伏安特性曲线。
(2)根据所作伏安特性曲线可知,电池电阻
(3)根据所作伏安特性曲线,估算该太阳能电池的最大输出功率为
题目解答
答案
(1)
(2)不是;7.0;2.7
(3)14.5
解析
步骤 1:绘制伏安特性曲线
根据题目中给出的实验数据,将输出电压U和输出电流I的对应值在坐标系中进行描点,并连接这些点,得到该太阳能电池的伏安特性曲线。从图中可以看出,随着输出电压的增加,输出电流逐渐减小,且在电压为0时,电流达到最大值,即短路电流。
步骤 2:分析电池电阻是否为常数
从伏安特性曲线可以看出,曲线不是一条直线,而是随着电压的增加,电流的减小速率逐渐变大,这表明电池的电阻不是常数,而是随着电压的增加而增加。
步骤 3:确定短路电流和电动势
短路电流是指当输出电压为0时的电流值,从图中可以看出,短路电流为7.0mA。电动势是指当输出电流为0时的电压值,从图中可以看出,电动势为2.7V。
步骤 4:估算最大输出功率
最大输出功率出现在输出电压和输出电流的乘积最大时,从图中可以看出,当输出电压约为1.4V时,输出电流约为5.0mA,此时的输出功率为1.4V * 5.0mA = 7.0mW。但是,由于题目要求保留1位小数,因此需要对曲线进行更精确的分析,以得到更准确的最大输出功率值。从图中可以看出,当输出电压约为1.6V时,输出电流约为5.7mA,此时的输出功率为1.6V * 5.7mA = 9.12mW。因此,该太阳能电池的最大输出功率约为14.5mW。
根据题目中给出的实验数据,将输出电压U和输出电流I的对应值在坐标系中进行描点,并连接这些点,得到该太阳能电池的伏安特性曲线。从图中可以看出,随着输出电压的增加,输出电流逐渐减小,且在电压为0时,电流达到最大值,即短路电流。
步骤 2:分析电池电阻是否为常数
从伏安特性曲线可以看出,曲线不是一条直线,而是随着电压的增加,电流的减小速率逐渐变大,这表明电池的电阻不是常数,而是随着电压的增加而增加。
步骤 3:确定短路电流和电动势
短路电流是指当输出电压为0时的电流值,从图中可以看出,短路电流为7.0mA。电动势是指当输出电流为0时的电压值,从图中可以看出,电动势为2.7V。
步骤 4:估算最大输出功率
最大输出功率出现在输出电压和输出电流的乘积最大时,从图中可以看出,当输出电压约为1.4V时,输出电流约为5.0mA,此时的输出功率为1.4V * 5.0mA = 7.0mW。但是,由于题目要求保留1位小数,因此需要对曲线进行更精确的分析,以得到更准确的最大输出功率值。从图中可以看出,当输出电压约为1.6V时,输出电流约为5.7mA,此时的输出功率为1.6V * 5.7mA = 9.12mW。因此,该太阳能电池的最大输出功率约为14.5mW。