Question

【題目】硅光電池在無光照射時不產生電能，可視為一電子元件。某實驗小組設計如圖甲電路，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6．0 kΩ；電壓表V2量程選用15V，內阻約為30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢約為12V，內阻不計。

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。

（1）某次測量時，電壓表V1示數如圖乙，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）。

（2）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（圖中“－”表示反向），并在坐標紙上建立Ix-Ux坐標系，請你標出坐標點，并繪出Ix-Ux圖線。

（3）由Ix-Ux圖線知，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）1．40 0．23 （2）如圖所示（3）非線性

【解析】

試題分析：（1）電壓表V1采用3V量程，最小刻度為0．1，因此讀數估讀一位，為1．40V,而電壓表V1的內阻已知，因此流過電壓表的電流就是流過硅光電池的電流根據圖甲可知，解得I1==2．30×10－2A=0．23mA。

（2）根據表中數據在坐標圖中定出另4個點，作出Ix-Ux關系圖線如圖所示。

（3）由右圖所畫Ix-Ux關系圖線為曲線可知Ix與Ux成非線性關系。