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3V，內阻為6.0kΩ；電壓表V2量程選15V，內阻約為30kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12V，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和通過的反向電流(表中“－”表示反向)，并在圖上建立－坐標系，標出了與表中前5組、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－圖線_______.

(ⅲ)由－圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，與成______(填“線性”或“非線性”)關系。

Answer 1

【答案】 1.40 0.23 非線性

【解析】

①[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：

(i)[2][3]電壓表V1量程為3V，最小分度為0.1V，所以示數為U1=1.40V，內阻為=6.0kΩ，由歐姆定律可知通過的電流為

I==0.23mA

(ii)[4]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)[5]由Ix-Ux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.