题目内容
4．阅读短文，回答问题：热电制冷器
图甲是热电制冷器，可作为电脑CPU、冰箱等物体的散热器．图乙是热电制冷器的结构示意图．P型半导体、N型半导体通过导流条串联在直流电路中，导流条固定在基板上．闭合开关后，热电制冷器能够在基板A处吸收热量，在基板B处放出热量．半导体中有可以自由移动的电荷．通电时，电荷移动的方向与电流方向相反．由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收能量．从基板上吸收（放出）热量的多少可用公式Q=π•I表示，其中，I为电流的大小，π称为“帕尔贴系数”，吸热时π为正值，放热时π为负值，π的绝对值不变．
（1）下列可用作导流条材料的是C．
A．玻璃 B．陶瓷 C．铜 D．橡胶
（2）热电制冷器用作电脑CPU的散热器时，与CPU接触的是基板A（A/B）
（3）电荷在P型半导体中的能量低于（高于/低于）N型半导体的能量．
（4）要使热电制冷器上端基板A处放热，写出一种对原电路结构调整的方案．答：调换电池的极性或调换P型半导体的位置．
（5）给热电制冷器提供丙图所示的交流电，当电流为正值时，表示电流方向与乙图直流电方向相同，电流为负值时，表示电流方向与乙图直流方向相同相反，在丁图上作出基板处B处的Q-t图象．
分析 （1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；
（2）热电制冷器能够在基板A处吸收热量，在基板B处放出热量；
（3）（4）电荷从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收能量；
（5）根据丙图判断出电流方向，根据电流方向与直流电方向相同或相反，判断出热量的变化情况，作出Q-t图象．
解答 解：（1）观察热电制冷器的结构示意图可知，导流条需是导体；铜是导体，玻璃、陶瓷和橡胶是绝缘体，所以可用作导流条材料的是铜，故选C；
（2）热电制冷器能够在基板A处吸收热量，在基板B处放出热量；所以热电制冷器用作电脑CPU的散热器时，与CPU接触的是基板A；
（3）在电源外部，电流方向从正极流向负极，电荷移动的方向与电流方向相反；由热电制冷器的结构示意图可知，电荷从P型半导体向N型半导体移动，因为当电荷从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量，能够制冷，所以电荷在P型半导体中的能量低于N型半导体的能量；
（4）要使热电制冷器上端基板A处放热，可以调换电池的极性，改变电流方向，或调换P型半导体和N型半导体的位置；
（5）观察图丙和图乙可知，0-1s时间内，交流电方向乙图中直流电方向相同，
当电流为正值时，表示电流方向与乙图直流电方向相同，电流为负值时，表示电流方向与乙图直流方向相同相反，在丁图上作出基板处：
故答案为：
（1）C；（2）A；（3）低于；（4）调换电池的极性或调换P型半导体的位置；（5）见上图．
点评 本题考查了热电制冷器的工作原理和应用，理解其工作原理是解题的关键，画B处的Q-t图象是解答此题的难点．
练习册系列答案
相关题目
装满水的容器壁上开有三个小孔，请画出水从小孔中流出并落到地面的大概轨迹．并回答两个问题．
9．NBA马剌队邓肯的45°角擦板进球堪称经典，篮球擦板时，篮板的主要作用是（ ）
| A． | 改变篮球的运动时间 | B． | 改变篮球的运动快慢 | ||
| C． | 改变篮球的运动方向 | D． | 改变篮球的形状 |
13．关于自行车部件的设计意图，下列说法正确的是（ ）
| A． | 尾灯只是一种装饰 | |
| B． | 车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦 | |
| C． | 车座垫较宽是为增大对人臀部的压强 | |
| D． | 车轮的外胎上做有凹凸花纹是为了节省材料 |