题目内容
20.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形半导体、N形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,从低能状态向高能状态运动时吸收热量.
从基板上吸收(放出)热量的多少可用公式Q=πI表示.其中,I为电流的大小,π称为“帕尔帖系数”.吸热时π为正值,放热时π为负值,π的绝对值不变.
(1)下面材料可用作导流条材料的是C
A.玻璃 B.陶瓷 C.铜 D.橡胶
(2)热电制冷器作为电脑CPU的散热器时,与CPU的接触的是基板A(A/B).
(3)电荷在P形半导体中的能量低于(高于/低于) N形半导体中的能量.
(4)图丁中,闭合开关,热电制冷器上端基板A处放出热量的电路是B和C.
(5)给热电制冷器提供图丙所示的交流电(大小和方向周期性变化的电流),当电流为正值时,表示电流方向与图乙直流电方向相同,电流为负值时,表示电流方向与图乙直流电方向相反,那么基板处B处的Q-t图象是(如戊)A.
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,判断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)电荷从高能量状态向低能量状态运动时放出热量,要使热电制冷器上端基板A处放热,电路B、C符合要求;
(5)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,则基板处B处的Q-t图象应该是图戊中图象A.
故答案为:
(1)C;(2)A;(3)低于;(4)B;C;(5)A.
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.
练习册系列答案
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8.关于信息传递,下列说法正确的是( )
| A. | 有线电话是直接通过声波传递信息 | B. | 光纤是通过电流传播信息 | ||
| C. | 移动电话是通过电磁波传播信息 | D. | 雷声是通过电磁波传递信息 |
5.小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5V,电路实物图如图所示.
(1)小明连接好电路,闭合开关,接通电路后,电流表、电压表工作正常,示数均不为零.移动滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针不随着发生变化,则可能的原因是滑动变阻器连接错误.
(2)查出故障后,小明正确连接好了电路,请你用笔画线代替导线,将小明的实物图连接完整.
(3)小明的实验数据如上表,则小灯泡额定功率是0.75W.他接着又计算出小灯泡在不同电压下的电阻,发现电阻不同,你认为原因是随灯泡温度升高,灯泡电阻变大.
(4)小明完成实验整理好器材离开后,他的伙伴小刚接着做同样的实验,小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想有下面几种可能:
A.可能是灯丝断了 B.可能是变阻器断路 C.可能是小灯泡短路.
根据小刚的猜想,借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数情况填入下表.
| 电压/V | 2.00 | 2.50 | 2.80 |
| 电流/A | 0.27 | 0.30 | 0.32 |
| 亮度变化 | 暗→亮 | ||
(2)查出故障后,小明正确连接好了电路,请你用笔画线代替导线,将小明的实物图连接完整.
(3)小明的实验数据如上表,则小灯泡额定功率是0.75W.他接着又计算出小灯泡在不同电压下的电阻,发现电阻不同,你认为原因是随灯泡温度升高,灯泡电阻变大.
(4)小明完成实验整理好器材离开后,他的伙伴小刚接着做同样的实验,小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想有下面几种可能:
A.可能是灯丝断了 B.可能是变阻器断路 C.可能是小灯泡短路.
根据小刚的猜想,借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数情况填入下表.
| 猜想 | 电流表有无示数 | 电压表有无示数 |
| 如果A成立 | ||
| 如果C成立 |
10.物理知识的应用,体现在生活中的方方面面.下面关于生活中所涉及到的物理知识,正确的是( )
| A. | 电视机待机(指示灯亮)时不耗电 | |
| B. | 可直接用合适量程的电压表测电源电压 | |
| C. | 食盐分子扩散到鱼肉里,使鱼变咸 | |
| D. | 吸气冲程中,汽油机吸入气缸的是空气 |