Question

【題目】硅光電池在無光照時不產生電能，可視為一電子元件．某實驗小組設計如圖10甲所示電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表V1量程選用3 V，內阻為6.0 kΩ；電壓表V2量程選用15 V，內阻約為 30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12 V，內阻不計．

①根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙連接成完整電路________．

②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關S，調節變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數U1、U2.

(ⅰ)某次測量時，電壓表V1示數如圖丙，

則U1＝______ V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為________ mA(保留兩位小數)．

(ⅱ)該小組測出大量數據，篩選出下表所示的9組U1、U2數據，算出相應的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標紙上建立IxUx坐標系，標出了與表中前5組Ux、Ix數據對應的5個坐標點．請你標出余下的4個坐標點，并繪出Ix－Ux圖線______.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
U1/V	0.00	0.00	0.06	0.12	0.24	0.42	0.72	1.14	1.74
U2/V	0.0	1.0	2.1	3.1	4.2	5.4	6.7	8.1	9.7
Ux/V	0.0	－1.0	－2.0	－3.0	－4.0	－5.0	－6.0	－7.0	－8.0
Ix/mA	0.00	0.00	－0.01	－0.02	－0.04	－0.07	－0.12	－0.19	－0.29

(ⅲ)由IxUx圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成_______________ (填“線性”或“非線性”)關系．

Answer 1

【答案】①如圖所示 2分

②(ⅰ)1.40 0.23 (ⅱ)描點繪出，Ix－Ux(ⅲ)非線性 。 每空2分

【解析】

試題①根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙連接成完整電路．連線如圖：

②（ⅰ）電壓表V1示數，內阻為，由歐姆定律可知通過的電流為

（ⅱ）根據表中數據標出余下的4個坐標點，用描點法平滑曲線繪出圖線如圖所示．

（ⅲ）由圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成非線性關系．