题目内容
【题目】公元1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温;另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这电路叫“热电偶电路”,如图所示。进一步的实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的某铂一铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的一组数据。
两接点间的温差/℃ | 0 | 1 | 100 | 200 | 300 | 500 |
电路中的电流/10﹣1A | 0.00 | 0.01 | 0.64 | 1.42 | 2.29 | 4.17 |
请根据以上资料数据说明:
(1) 这样的热电偶实际上是一个电源,它是把____能转化为_____能。
(2) 在热电偶电路中,产生热电流的条件是:电路是由______(填“相同”或“不同”)材料的导体组成的闭合电路,在两个节点之间存在着_________。
【答案】内能 电 不同 温度差
【解析】
(1)据题干中描述,分析这一电源在工作时,消耗什么能,产生什么能,进行判断;
(2)根据组成电路的材料,以及产生电流的条件进行判断
(1) [1] [2]由题意可知,把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,才会产生“热电流”,因此热电偶电源工作时,把内能转化为电能;
(2) [3] [4]由题意可知,在热电偶电路中,产生热电流的条件是:电路是由不同材料的导体组成的闭合电路,且在两个节点之间要存在着温度差。
【题目】小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω1 A”字样,导线若干。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(________)
(2)闭合开关,小明同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______。
A. R短路 B. R断路 C. 变阻器的滑片接触不良 D. 变阻器短路
(3)故障排除后,小明同学先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向______端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为______V。
(4)小明同学再把5 Ω的电阻换接入电路中,来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值,并记录在上表中。老师看了表中的实验数据后,却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下,出错的是第______次。
(5)实验结束后,小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这样操作是不可行的,原因是________。