题目内容
14.硅光电池在无光照射时不产生电能,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;直流电源电动势约为12V,内阻不计.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.(1)某次测量时,电压表V1示数如图乙,则U1=1.40V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为0.23mA(保留两位小数).
(2)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(图中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,请你标出坐标点,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 |
| 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 |
分析 (1)根据电压表的读数方法可得出对应的读数; 由欧姆定律可求出电流.
(2)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.
(3)根据图象的性质可明确是否为线性关系.
解答
解:(1)电压表最小分度为0.1V; 故电压表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=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{v}}$=$\frac{1.40}{6.0×1{0}^{3}}$=0.23mA.
(2)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.
(3)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)1.40; 0.23; (2)如图所示; (3)非线性
点评 本题考查了伏安特性曲线,综合性较强,要求学生能全面掌握实验知识;要注意明确伏安特性曲线的描绘方法以及图象的分析方法.
练习册系列答案
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19.下列说法正确的是( )
| A. | 没有外力对物体做功,物体就没有动能 | |
| B. | 重力对物体不做功,物体就没有重力势能 | |
| C. | 滑动摩擦力只能做负功 | |
| D. | 物体克服重力做功,物体的重力势能就增加 |
6.
A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,先后撤去F1、F2后,两物体最终停下,它们的vt图象如图所示.已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等.则下列说法正确的是( )
| A. | F1、F2大小之比为2:1 | |
| B. | F1、F2对A、B做功之比为1:2 | |
| C. | A、B质量之比为2:1 | |
| D. | 全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2:1 |