硅光电池是利用光电效应原理制成的,可以利用太阳光产生电的器件.

硅光电池是利用光电效应原理制成的,可以利用太阳光产生电的器件.
(1)下列表述正确的是______
(A)硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
(B)硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
(C)逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
(D)任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
(2)某同学用图示电路探究硅光电池路端电压U与总电流I的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
①请根据图(a)用笔画线代替导线将图(b)中的实验器材连接成实验电路.

②若电压表V2的读数为U0,则I=
U0
R0
U0
R0

③实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.如图所示,由此可知电池内阻______(填“是”或“不是”)常数,短路电流为______mA,电动势为______V.

④实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,如图.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V,保持外电路中电阻不变,则实验二中外电路消耗的电功率为______mW(计算结果保留两位有效数字).
无我无忧 1年前 已收到1个回答 举报

麻胡子 幼苗

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解题思路:(1)考查了光电效应的产生产生以及光电子的最大初动能问题,根据光电效应方程可直接求解.
(2)①根据原理图可以画出实物图,注意正负极不要连反了.
②根据部分电路的欧姆定律可以求出电流大小.
③电源的U-I图象的斜率表示其内阻,根据斜率的变化可以知道内阻的变化情况,图象与纵轴交点表示电动势,与横轴交点表示短路电流.
④根据路端电压大小从图象a上找到路端电压为1.5V的点A,连接OA,OA与图b的交点即对应的功率即为实验二外电路消耗的功率.

(1)A、硅光电池是利用光电效应将光能转变为电能的一种装置,故A正确;
B、电子吸收光子后并非都向外运动,有的向金属内部运动,故B错误;
C、光电子的最大初动能与入射光的频率有关,随着入射光的频率增大而增大,故C错误;
D、只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应,故D错误.
故选A.
(2)①根据原理图得实物图如下所示:

②根据部分电路欧姆定律得:I=
U0
R0
故答案为:I=
U0
R0.
③电源的U-I图象的斜率表示其内阻,由图象可知其斜率不断变化因此电源的内阻不是常数,根据图象可知其电动势为2.67V,短路电流为0.295mA
故答案为:不是;0.295(0.293-0.297);2.67(2.64-2.68).
④若实验一中路端电压为1.5V时,由图线a可知,I=2.15×10-4A,即图中的A点,取坐标原点为O,用直线连接OA,则OA的斜率代表该外电路的电阻R=R0+R,为一定值,直线oa交图b于B点,由图可知B点的坐标为(0.68,9.6×10-6A),则实验二中测得外电路的功率为:P=UI=0.065mW.
故答案为:0.065(0.060-0.070).

点评:
本题考点: 光电效应;用多用电表测电阻.

考点点评: 本题主要考查了在实验中如何利用图线进行数据处理,在测电源电动势和内阻的实验中,明确电源U-I图象和电阻U-I图象的含义和区别.

1年前

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