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(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V1量程选用

网友投稿  2022-12-07 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(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V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0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Ux和通过的反向电流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.
 
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Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux          (填“线性”或 “非线性”)关系.

◎ 答案

①如图所示   2分

②(ⅰ)1.40 0.23     (ⅱ)描点绘出,Ix-Ux          (ⅲ)非线性 。 每空2分

◎ 解析


试题分析: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:

②(ⅰ)电压表V1示数,内阻为,由欧姆定律可知通过的电流为
(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图线如图所示.
(ⅲ)由图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成非线性关系.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(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V1量程选用…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  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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