题目内容

【题目】如图所示,用铅笔芯做成一个滑动变阻器,移动左端的铜环可以改变铅笔芯接入电路的长度。开关闭合后,铜环从A端向B端滑动,电压表示数和小灯泡亮度的变化情况是()

A. 电压表示数变小,灯变亮 B. 电压表示数变大,灯变暗

C. 电压表示数变小,灯变暗 D. 电压表示数变大,灯变亮

【答案】A

【解析】

铜环从A端向B端滑动,会使铅笔芯连入电路中的电阻减少,电路中的电流增大,从而会造成灯泡的亮度变亮;电压表与滑动变阻器并联,电压表是测量滑动变阻器两端的电压,在灯泡的电阻不变(忽略温度对电阻的影响)时,电流与两端电压成正比,灯泡中的电流变大了,其实灯泡两端的电压也增大了,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压;电源电压不变,灯泡两端电压增大了,滑动变阻器两端电压减小,所以电压表的示数减小了。

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【题目】阅读《人体永动机——靠体温发电能亮的手电筒》回答问题。

人体永动机——靠体温发电能亮的手电筒

备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的。但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒-----Lumen手电筒。它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如左图所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如右图所示。这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应,即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大。

Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机( TEG )的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作。

如果环境温度为 28 摄氏度,Lumen 就相当于在 3V 电压下产生 15 mA 的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里。

Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在_____________________

(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可

(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?为什么?

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