Question

13．1821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，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”，把这种电路叫“热电偶电路”．
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

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

请根据以上资料和数据说明：
（1）热电偶电路可以把温度信号换成电信号，产生热电流的条件是用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差．
（2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用制成温度计．

Answer 1

分析 （1）题中所描述的“热电偶电路”有着奇怪的原理，同时却有着较为简单的结构，从结构看，必须有两种不同的金属导线相串联，再分别在连接点之间有温度差，便可得到热电流；
（2）既然是通过温度差来获得热电流，我们可以设想从这一角度，通过改变温度差来获得不同的电流，而此时电流的大小直接受温度差大小的影响，从而可制成间接测量温度的装置．

解答 解：（1）由题意可知，热电偶电路可以把温度信号换成电信号；组成“热电偶电路”的是两种不同的金属丝形成闭合电路，且通过表中的数据可以看出，只有两接点间有温度差时，电路中才有热电流，而且温度差越大，电流也越大．据此可得出，产生热电流的条件是：用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；
（2）根据热电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电表反映出其温度值的大小．即其可行的应用为：可制成温度计．
故答案为：（1）电；用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；（2）制成温度计．

点评 本题的原理较为奇怪和深奥，是同学们较难理解的，但从对这一原理的介绍来看，此装置的结构并不复杂，而且相关的条件也只有两个，即用不同金属丝组成闭合回路和两连接点之间有温度差；因此，结合描述和插图进行分析，我们完全有能力解决本题中的两个问题．