Question

2．阅读材料后，回答下面问题：1821年，德国物理学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保持高温，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”，把这一电路叫“热电偶电路”．这种现象称为温差电效应或塞贝克效应．
有一种小型电热式烧制炉应用了热电偶式温度计对炉内温度进行监测．图甲是监测炉内温度的工作示意图．热电偶式温度计的原理如图乙所示，两种不同的导体（如铂、镍）各取一端接在一起作为热点（J₁点）放在高温处，另一端作为冷点（J₂点）放在低温处，在低温处的A、B两点之间就会存在一定的电压，这就是热电偶．已知热电偶的电压与J₁、J₂两点间的温度差成正比．因此，若已知冷点J₂的温度，就可以通过接在A、B两点间电压表的读数确定热点J₁的温度．

（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它是把内能转化为电能．
（2）塞贝克效应中产生“热电流”的条件是：电路是由不同（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温度差；
（3）已知铂、镍热电偶式温度计热、冷两点间的温度差为100℃时，产生的电压为1.5mV．那么，当冷点温度为20℃、电压表的示数为12mV时，炉内对应的温度是820℃．

Answer 1

分析 （1）结合题干中的描述，看这一电源在工作时消耗了什么能，获得了什么能，并做出判断；
（2）由材料中可得出电路的组成材料，以及产生热电流的条件；
（3）根据“热电偶的电压与J₁、J₂两点间的温度差成正比”计算炉内对应的温度．

解答 解：（1）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，热电偶电源工作时将内能转化为电能；
（2）由材料描述可知，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（如铜和铁）组成的闭合电路，且在两个节点之间要存在着温度差．
（3）因为热电偶的电压与J₁、J₂两点间的温度差成正比，设高温处温度为t，
所以$\frac{1.5mV}{12mV}$=$\frac{100℃}{t-20℃}$，
解得t=820℃
故答案为：（1）内；电；（2）不同；温度差；（3）820．

点评 认真阅读材料，能从中找出相关的信息，是正确回答问题的关键．要知道热电偶电源的能量转化，以及产生热电流的条件，这是我们掌握的重点．