(10分)某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池,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V
1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V
2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R
0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.(硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件)
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V
1、V
2的示数U
1、U
2.
(ⅰ)某次测量时,电压表V
1示数如图丙,则U
1=
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U
1、U
2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压U
x和通过的反向电流I
x(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立I
x-U
x坐标系,标出了与表中前5组U
x、I
x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I
x-U
x图线.
| 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图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,I
x与U
x成
(填“线性”或 “非线性”)关系.