Question

（10分）某實驗小組設計如圖甲所示電路探究硅光電池，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．(硅光電池在無光照時不產生電能，可視為一電子元件)

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U_x和通過的反向電流I_x(表中“－”表示反向)，并在坐標紙上建立I_x－U_x坐標系，標出了與表中前5組U_x、I_x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I_x－U_x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I_x－U_x圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，I_x與U_x成          (填“線性”或 “非線性”)關系．

Answer 1

①如圖所示   2分

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

試題分析：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，I_x與U_x成非線性關系．