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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

网友投稿  2022-12-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

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.图中电压表的V1量程选用3V,内阻为6.0kΩ;电压表V2量程选用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.

魔方格

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的示教U1、U2
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=______V,可算出通过硅光电他的反向电流大小为______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UX 和通过反向电流IX(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、ix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Ix-Ux图线.
魔方格

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
U1/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Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成______(填“线性”或“非线性”)关系.

◎ 答案

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:

魔方格

②(ⅰ)电压表V1示数U1=1.40V,内阻为RV=6.0kΩ,由欧姆定律可知通过的电流为I=
U1
Rv
=0.23A.
(ⅱ)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IX-UX图线如图所示.
(ⅲ)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.
故答案为:①电路连接如图所示  ②(i)1.40  0.23  (ii)如图(iii)非线性

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【实验:测定电池的电动势和内阻】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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