23.(2024·佛山)阅读下面的短文,回答问题.
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,利用热电偶可以测量温度,只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从$-180°\mathrm{C}$到$+200°\mathrm{C}$的温度.

请回答下列问题:
(1)如图1所示,其他条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将
(2)其他条件不变,移去酒精灯,一段时间后,电路中电流
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法判断
(3)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由
(4)如图2所示,水果电池的工作原理:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子.所以,在如图的电路中,导线中的电流方向是
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,利用热电偶可以测量温度,只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从$-180°\mathrm{C}$到$+200°\mathrm{C}$的温度.
请回答下列问题:
(1)如图1所示,其他条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将
无
(有/无)电流;(2)其他条件不变,移去酒精灯,一段时间后,电路中电流
B
;A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法判断
(3)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由
内
能转化而来;(4)如图2所示,水果电池的工作原理:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子.所以,在如图的电路中,导线中的电流方向是
从铜片到锌片
(从铜片到锌片/从锌片到铜片),水果电池的正极是铜片
(铜片/锌片),与锌片相连的是LED的短脚
(长脚/短脚).答案
(1)无 (2)B (3)内 (4)从铜片到锌片 铜片 短脚
解析
【分析】
本题围绕热电偶和水果电池的原理设置问题,需结合短文信息和电学基础知识逐一分析:
(1)根据短文,热电偶电路需要两种不同材料的导线,若将铁丝换为铜丝,导线材料相同,不满足产生电流的条件,据此判断有无电流;
(2)根据短文,回路电流大小与接点温度差有关,温度差越小电流越小,移去酒精灯后温度差减小,据此判断电流变化;
(3)热电偶因温度差产生电能,分析能量转化的来源;
(4)根据电子流动方向与电流方向相反,判断导线中电流方向;根据电源正负极的定义确定水果电池的正负极;结合LED的引脚特点判断连接的引脚。
【解析】
(1)由短文可知,热电偶电路的形成条件是使用两种不同材料的导线,若将铁丝换成铜丝,两根导线材料相同,无法满足产生电流的条件,因此电路中将无电流;
(2)移去酒精灯后,接点A和B间的温度差减小,根据短文“温度差越大,回路电流越大”,可知温度差越小,回路电流越小,因此电路中电流变小,选B;
(3)热电偶电路因存在温度差而产生电能,其电能是由内能转化而来;
(4)已知电子由锌片通过导线流向铜片,而电流方向与电子流动方向相反,因此导线中的电流方向是从铜片到锌片;锌片失去电子,为电源负极,铜片得到电子,为电源正极;LED的长脚是正极,短脚是负极,锌片是负极,因此与锌片相连的是LED的短脚。
【答案】
(1)无 (2)B (3)内 (4)从铜片到锌片 铜片 短脚
【知识点】
热电偶原理、电流方向、电源能量转化、LED特性
【点评】
本题以新材料“热电偶”和常见的“水果电池”为载体,考查学生提取信息并应用电学基础知识解决问题的能力,注重知识的迁移应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕热电偶和水果电池的原理设置问题,需结合短文信息和电学基础知识逐一分析:
(1)根据短文,热电偶电路需要两种不同材料的导线,若将铁丝换为铜丝,导线材料相同,不满足产生电流的条件,据此判断有无电流;
(2)根据短文,回路电流大小与接点温度差有关,温度差越小电流越小,移去酒精灯后温度差减小,据此判断电流变化;
(3)热电偶因温度差产生电能,分析能量转化的来源;
(4)根据电子流动方向与电流方向相反,判断导线中电流方向;根据电源正负极的定义确定水果电池的正负极;结合LED的引脚特点判断连接的引脚。
【解析】
(1)由短文可知,热电偶电路的形成条件是使用两种不同材料的导线,若将铁丝换成铜丝,两根导线材料相同,无法满足产生电流的条件,因此电路中将无电流;
(2)移去酒精灯后,接点A和B间的温度差减小,根据短文“温度差越大,回路电流越大”,可知温度差越小,回路电流越小,因此电路中电流变小,选B;
(3)热电偶电路因存在温度差而产生电能,其电能是由内能转化而来;
(4)已知电子由锌片通过导线流向铜片,而电流方向与电子流动方向相反,因此导线中的电流方向是从铜片到锌片;锌片失去电子,为电源负极,铜片得到电子,为电源正极;LED的长脚是正极,短脚是负极,锌片是负极,因此与锌片相连的是LED的短脚。
【答案】
(1)无 (2)B (3)内 (4)从铜片到锌片 铜片 短脚
【知识点】
热电偶原理、电流方向、电源能量转化、LED特性
【点评】
本题以新材料“热电偶”和常见的“水果电池”为载体,考查学生提取信息并应用电学基础知识解决问题的能力,注重知识的迁移应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
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