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成 (填“线性”或 “非线性”)关系.