Question

【題目】被譽為“新四大發明”之一的共享單車，部分車型在車框內安裝了太陽能電池為智能鎖和車燈供電。某同學在探究該太陽能電池組件的特性時，用多用電表粗測其電動勢為5.4V。為精確測量該電池組件的電動勢E和內電阻r，可使用的器材有：

電壓表V（量程2V，內阻1996.3Ω）；電流表A（量程0.6A，內阻較小）；

滑動變阻器R(0~20Ω)；電阻箱Ro(0～9999.9Ω)；開關S，導線若干。

該同學采用伏安法進行測量。完成步驟中的填空：

①畫出實驗電路原理圖，圖中Ro的值應調為_______Ω。

②正確設置、連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，讀, V的示數為1.72V、A的示數為0.300A；重新調節滑動變阻器，讀得V的示數為1.60V、A的示數為0.600A。可知E= ______V、r=______Ω。

③已知該電池板充滿電后電動勢和內電阻分別為5,60V、l.0Ω。若用它通過圖1的電路為LED車燈供電，已知車燈的伏安特性曲線如圖2所示，要求車燈工作在3.2V～3.6V的電壓下，則限流電阻Ro的最小值為____Ω；最大值為______Ω。

Answer 1

【答案】 3992.6 1.20 4.9 9.2

【解析】①用安法測電源的電動勢和內阻，電源內電阻較小，電流表內阻也較小，電流表內接法，如圖電路的接法：

電壓表與電阻箱串聯擴大量程應為6V，根據串聯分壓原理，可得電阻箱R0的阻值應該是電壓表內阻的2倍，即。

②依據E=U+Ir，其中U1=1.72×3V，I1=0.300A；U2=l.60×3V，I2=0.600A，解得：E=5.52V，r=1.2Ω。

③根據，結合圖2可得，當車燈工作在3.2V時，電流為220mA，限流電阻Ro的最大值為：Rmax=9.2Ω，當車燈工作在3.6V時，電流為320mA限流電阻Ro的最小值為：Rmin=4.9Ω。