Question

硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件．某实验小组设计如图甲所示电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V₁量程选用3V，内阻为6.0kΩ；电压表V₂量程选15V，内阻约为30kΩ；R₀为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计．

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路________．

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂。

(ⅰ)某次测量时，电压表V₁示数如图丙，则U₁＝______ V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)。

(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U₁、U₂数据，算出相应的硅光电池两端反向电压和通过的反向电流(表中“－”表示反向)，并在图上建立－坐标系，标出了与表中前5组、数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出－图线_______.

(ⅲ)由－图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，与成______(填“线性”或“非线性”)关系。

Answer

1.40 0.23 非线性

【解析】

①[1]根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．连线如图：

(i)[2][3]电压表V1量程为3V，最小分度为0.1V，所以示数为U1=1.40V，内阻为=6.0kΩ，由欧姆定律可知通过的电流为

I==0.23mA

(ii)[4]根据表中数据标出余下的4个坐标点，用描点法平滑曲线绘出-图线如图所示

(iii)[5]由Ix-Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成非线性关系.