题目内容
【题目】阅读短文,回答问题
热电效应
1821年,德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生电流,称为“塞贝克效应”。其基本情况可用如图甲所示热电偶电路实验来描述:把1根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接,再与一只小量程的电流表串联成闭合电路,然后把铜、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中,另一个接点G用火焰加热时,发现电流表的指针会发生偏转,闭合电路中会产生电流。
1834年,法国实验科学家珀尔帖又发现了它的相反情况:两种不同的金属构成闭合回路,当回路中通有直流电流时,两个接头的温度不同,一个接头温度会升高,另一个接头温度会降低,从而产生温差,称为“珀尔帖效应”。1837年,俄国物理学家愣次又发现,改变电流方向后,原来温度升高的接头变成温度降低,而温度降低的接点变成升温。
根据上述原理可以制作出一种电子制冷箱,其结构可简化为:将P型半导体与N型半导体用铜板连接,再用导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,为了取得更好的效果,实际的电子制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的(如图乙)。在回路中接通电流后,一个接点变冷(箱内部),另一个接头散热(箱外部)。
(1)图甲中的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由_________能转化而来的;
(2)电子制冷箱是根据_________效应原理工作的,使用_______(直流/交流)电源供电;
(3)如果想利用上述电子制冷箱来制热,最简便的方法是_______;
(4)在图乙中多对P、 N型半导体对是_______ (串联/并联)连接的。
【答案】内 珀尔帖 直流 改变电流的方向 串联
【解析】
(1)[1]由材料可知,热电偶消耗了内能,转化成了电能,热电偶的电能是由内能转化来的;
(2)[2][3]由材料可知,电子制冷箱是根据珀尔帖效应原理工作的;在回路中接通电流后,一个接点变冷(箱内部),另一个接头散热(箱外部),说明通过电子制冷箱的电流的方向不变,使用直流电源供电;
(3)[4]如果想利用上述电子制冷箱来制热,可以改变通过用电器的电流的方向;
(4)[5]由题意可知,电路中只有一个回路,因此多对PN型半导体对是串联连接的。
【题目】小明想测量小灯泡(额定电压为2.5V)在不同电压下发光时的电阻,于是连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为4V)。
(1)图甲中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线。
(__________)
(2)排除故障后,小明正确实验,得到如表所示的数据表。
1 | 2 | 3 | 4 | |
U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
I/A | 0.30 | 0.26 | 0.24 | 0.20 |
R/Ω | 8.3 | 7.7 | 6.3 | 5.0 |
①分析实验数据发现灯丝电阻不是定值,这是因为________________________。
②根据表中的数据可知实验中使用的滑动变阻器的规格是 (__________)
A.30 Ω 0.2A B. 20 Ω 1A C. 10Ω 1A D. 5 Ω 0.5 A
(拓展)实验结束后,小明发现利用得到的数据还可以计算小灯泡不同发光情况下的功率, 并且得到小灯泡的额定功率为_________W。小明想挑战一下不用电压表测另一个己知额定电流为I额的小灯泡的额定功率,于是设计了如图乙所示的电路(R0为己知阻值的定值电阻),老师看了电路后说小明设计的电路无法完成测量,并告诉小明后只需将图乙中的_________和_________互换位置即可。小明根据老师的建议连接电路并按正确方法进行测量,电流表两次读数分别为I1和I2。灯泡的额定功率P额=_________。 (用己知和测得的物理量表示)
【题目】为了探究同一导体的电流与电压关系,小李同等连接好电路(如图所示)进行实验井将数据记录在下表中。完成实验后,小李在整理实验器材时发现小灯的玻璃罩变热了。
实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) |
1 | 1.1 | 0.20 |
2 | 1.6 | 0.22 |
3 | 2.1 | 0.26 |
(1)根据表中数据,可得初步结论是:___________________
(2)小王看了小李的实验数据后,再对照课本上的结论,如图所示,认为小李的实验数据是错的。你认为小王的判定是否合理,请简要说明理由____________________