2025年学习质量监测九年级物理全一册人教版第184页答案
3. (2024,扬州)温差发电技术是绿色环保的发电技术,利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图22-3-4所示,将发电装置的一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。

(1) 小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,对此装置做了适当的改进:将LED小灯珠拆下,换成数字电压表接入电路;撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下:
|热水温度$t_1/℃$|84.7|74.8|73.0|70.8|69.5|68.4|
|冷热水温差Δt/℃|64.1|54.2|52.4|50.2|48.9|47.8|
|电压U/V|5.39|5.27|4.57|4.25|4.16|3.90|

①改变热源的目的是
便于得到温度差

②分析表格数据,当时室温是
20.6
℃;
③要提高发电电压可采取的办法是
提高热水的温度(或降低室温)
更换发电效率更高的热电转换材料
。(针对不同影响因素各写一条)
(2) 我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生$2×10⁻^2V$的电压,输出功率为$1×10⁻^6W,$则输出电流为
5×10⁻⁵
A。

答案

3.
(1)①便于得到温度差 ②20.6 ③提高热水的温度(或降低室温) 更换发电效率更高的热电转换材料
(2)$5× 10^{-5}$
【解析】
(1)①小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,则需要记录不同温度差下的电压示数,因用火焰加热金属板A时,金属板A的温度无法得到,且温度不易控制,从而无法得到温度差,因此撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,此时可用温度计测量热水的温度,从而得到冷热水的温度差。②由表格数据可知,冷水的温度$t_{2}=t_{1}-\Delta t=$$84.7\ ^{\circ}C-64.1\ ^{\circ}C=\cdots=68.4\ ^{\circ}C-47.8\ ^{\circ}C=$$20.6\ ^{\circ}C$,冷水的温度即水在室温下的温度,因此当时的室温是$20.6\ ^{\circ}C$。③由表格数据可知,当冷、热水温度差越大时,发电的电压越高,因此要提高发电电压,可以增大温度差,即提高热水的温度或者降低室温;当热电转换材料不同时,发电电压的高低也不同,因此可以更换发电效率更高的热电转换材料。
(2)该电池输出的电流$I=\frac{P}{U}=\frac{1× 10^{-6}\ W}{2× 10^{-2}\ V}=$$5× 10^{-5}\ A$。