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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

广东省湛江市第二十七中学2017届九年级下学期物理3月月考试卷

半导体制冷

半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料.如图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量.由于半个制冷单元制冷量小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作.

请回答下列问题

(1)、如图,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱的,铜片B置于电冰箱(前两空选填“箱内”、“箱外”),这就是半导体冰箱的工作原理,若将图中的电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?答:

(2)、若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其它条件不变,则铜片A上表面空气的温度将,若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将

举一反三
阅读短文,回答问题:

LED灯制冷片

LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点,成为人们照明的首选产品。但就目前而言,LED灯电光转化效率仅有20%,剩下的能量白白耗散掉,使自身温度升高,从而影响使用寿命。

研究表明,利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应,将LED灯和半导体制冷片接触,当制冷片和直流电源连接成通路时,就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,甲图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极,铜片B会从空气吸收热量,铜片A会向空气放出热量。

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热量。

实验发现,改变半导体制冷片两端电压,得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时,LED灯温度快速降低至27℃,之后LED灯持续放热,温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源,半导体制冷片和LED灯均停止工作,LED灯温度突然跃升到48℃,然后下降到室温。

(1)LED灯发光时,将电能转化为光能外,还转化为{#blank#}1{#/blank#}能;

(2)为了延长LED灯的使用寿命,应该将LED灯和甲图的铜片{#blank#}2{#/blank#}(A/B)紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源,此时{#blank#}3{#/blank#}(能/不能)对LED灯正常制冷;

(3)甲图中,电荷的能量在N型半导体{#blank#}4{#/blank#}(高于/低于)P型半导体;

(4)根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像,下列说法错误的是{#blank#}5{#/blank#};

A.使用半导体制冷片后,不同电压下LED灯温度均有所下降

B.加在半导体制冷片两端的电压越高,冷却效果越好

C.加在半导体制冷片两端的电压为5V时,冷却效果最好

D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好,比8V差

(5)根据文中信息,从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是{#blank#}6{#/blank#} 。

A. B. C. D.

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