题目内容
【题目】阅读短文,回答问题
电子冰箱
电子冰箱是利用珀尔贴效应制成的。所谓珀尔贴效应,是指当两种不同的导体相连,并与一个直流电源连接成通路时,在两导体的结点处有吸热或者放热的现象发生(如图甲).此效应还是可逆的,即当电流方向改变时,原来的吸热端变为放热端,而原来的放热端变为吸热端(如图乙)。
该效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
科学家发现:P型半导体和N型半导体在应用中吸放热效果更明显。 电子冰箱简单结构为:将P型半导体,N型半导体,以及铜板,铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回路由 12V电源供电(如图丙),接通电流后,一个接点变冷(冰箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器). 为了取得更大的制冷效果,实际的电子冰箱是把多对PN型半导体按图丁连接起来的。
(1)电子冰箱应该使用_____ (直流/交流)电源供电。
(2)如果某种电荷从N型半导体通过结点至P型半导体时需要从外界吸收能量,则这种电荷是在_____ (P型/N型) 半导体处于较高的能级。
(3)如图丁所示,多对PN型半导体对是_____(串联/并联)连接的。
(4)如图丁所示,应该将_____(上面/下面)的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷。
(5)如果在丁图中加装可以改变电流方向的开关,则在必要时_____ (也/不)可以将食物放在电子冰箱内加热。
【答案】直流 P型 串联 下面 也
【解析】
认真阅读题干中所提供的材料,结合对其结构、原理的了解,可对题干中的问题做出解答.
(1)由题意可知,电路由12V直流电供电,故电子冰箱应该使用直流电源供电;
(2)如果某种电荷从P型半导体通过结点至P型半导体时需要从外界吸收能量,属于从低能级向高能级运动,则这种电荷是在P型半导体处于较高的能级;
(3)由题意知,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;
(4)结合图丙可知,当电流从N流向P时,是吸热,相反,是放热,故图丁中应该将下面的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷,这样才能起到吸热的作用;
(5)由于电荷在不同的材料中处于不同的能级,在运动时可吸热,也可放热,所以如果在丁图中加装可以改变电流方向的开关,则在必要时也可以将食物放在电子冰箱内加热。