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電子冰箱
電子冰箱是利用珀?duì)栙N效應(yīng)制成的.所謂珀?duì)栙N效應(yīng),是指當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體相連,并與一個(gè)直流電源連接成通路時(shí),在兩導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn)處有吸熱或者放熱的現(xiàn)象發(fā)生(如圖甲).此效應(yīng)是可逆的,即當(dāng)電流方向改變時(shí),原來的吸熱端變?yōu)榉艧岫,而原來的放熱端變(yōu)槲鼰岫耍ㄈ鐖D乙).

該效應(yīng)的物理解釋是:電荷在導(dǎo)體中運(yùn)動形成電流.由于電荷在不同的材料中處于不同的能級,當(dāng)它從高能級向低能級運(yùn)動時(shí),便釋放出多余的能量;相反,從低能級向高能級運(yùn)動時(shí),從外界吸收能量.能量在兩材料的交界面處以熱的形式吸收或放出.
科學(xué)家發(fā)現(xiàn):P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體在應(yīng)用中吸放熱效果更明顯. 電子冰箱簡單結(jié)構(gòu)為:將P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、以及銅板、銅導(dǎo)線連成一個(gè)回路,銅板和導(dǎo)線只起導(dǎo)電作用,回路由12V直流電供電(如圖丙),接通電流后,一個(gè)接點(diǎn)變冷(冰箱內(nèi)部),另一個(gè)接頭散熱(冰箱后面散熱器). 為了取得更大的制冷效果,實(shí)際的電子冰箱是把多對PN型半導(dǎo)體按圖丁連接起來的.
(1)電子冰箱應(yīng)該使用直流(直流/交流)電源供電.
(2)如果某種電荷從P型半導(dǎo)體通過結(jié)點(diǎn)至N型半導(dǎo)體時(shí)需要從外界吸收能量,則這種電荷是在N型(P型/N型)半導(dǎo)體處于較高的能級.
(3)如果在丁圖中加裝可以改變電流方向的開關(guān),則在必要時(shí)也可以 (也可以/不可以)將食物放在電子冰箱內(nèi)加熱.
(4)如圖丁所示,多對PN型半導(dǎo)體對是串聯(lián)(串聯(lián)/并聯(lián))連接的.
(5)如圖丁所示,應(yīng)該將下面(上面/下面)的絕緣陶瓷片置于電子冰箱內(nèi)部來制冷.

分析 認(rèn)真閱讀題干中所提供的材料,結(jié)合對其結(jié)構(gòu)、原理的了解,可對題干中的問題做出解答.

解答 解:(1)由題意可知,電路由12V直流電供電,故電子冰箱應(yīng)該使用直流電源供電.
(2)如果某種電荷從P型半導(dǎo)體通過結(jié)點(diǎn)至N型半導(dǎo)體時(shí)需要從外界吸收能量,屬于從低能級向高能級運(yùn)動,則這種電荷是在N型半導(dǎo)體處于較高的能級.
(3)由于電荷在不同的材料中處于不同的能級,在運(yùn)動時(shí)可吸熱,也可放熱,所以如果在丁圖中加裝可以改變電流方向的開關(guān),則在必要時(shí)也可以將食物放在電子冰箱內(nèi)加熱.
(4)由題意知,電路中只有一個(gè)回路,因此多對PN型半導(dǎo)體對是串聯(lián)連接的.
(5)結(jié)合圖丙可知,當(dāng)電流從N流向P時(shí),是吸熱,相反,是放熱,故圖丁中應(yīng)該將下面的絕緣陶瓷片置于電子冰箱內(nèi)部來制冷,這樣才能起到吸熱的作用.
故答案為:(1)直流;(2)N型;(3)也可以;(4)串聯(lián);(5)下面.

點(diǎn)評 顯然本題所涉及的知識是我們所沒能從教材中直接學(xué)到的,但認(rèn)真閱讀材料,從中找出相應(yīng)的信息,并結(jié)合自已原有的知識進(jìn)行解答,體現(xiàn)了運(yùn)用物理知識解決問題的能力.

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