Question

被誉为“新四大发明”之一的共享单车，部分车型在车框内安装了太阳能电池为智能锁和车灯供电。某同学在探究该太阳能电池组件的特性时，用多用电表粗测其电动势为5.4V。为精确测量该电池组件的电动势E和内电阻r，可使用的器材有：

电压表V（量程2V，内阻1996.3Ω）；电流表A（量程0.6A，内阻较小）；

滑动变阻器R(0~20Ω)；电阻箱R_o(0～9999.9Ω)；开关S，导线若干。

该同学采用伏安法进行测量。完成步骤中的填空：

①画出实验电路原理图，图中Ro的值应调为_______Ω。

②正确设置、连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，读, V的示数为1.72V、A的示数为0.300A；重新调节滑动变阻器，读得V的示数为1.60V、A的示数为0.600A。可知E= ______V、r=______Ω。

③已知该电池板充满电后电动势和内电阻分别为5,60V、l.0Ω。若用它通过图1的电路为LED车灯供电，已知车灯的伏安特性曲线如图2所示，要求车灯工作在3.2V～3.6V的电压下，则限流电阻R_o的最小值为____Ω；最大值为______Ω。

Answer

3992.6 1.20 4.9 9.2

【解析】①用安法测电源的电动势和内阻，电源内电阻较小，电流表内阻也较小，电流表内接法，如图电路的接法：

电压表与电阻箱串联扩大量程应为6V，根据串联分压原理，可得电阻箱R0的阻值应该是电压表内阻的2倍，即。

②依据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根据，结合图2可得，当车灯工作在3.2V时，电流为220mA，限流电阻Ro的最大值为：Rmax=9.2Ω，当车灯工作在3.6V时，电流为320mA限流电阻Ro的最小值为：Rmin=4.9Ω。